Upload
marek-otreba
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
1/184
Mechanizm rubowy i poczenia rubowe
w ujciu historycznym
Mechanizm rubowy
Archimedesowi przypisuje si wynalezienie limacznicy -ruby bez koca -urzdzenia sucego do podnoszenia wody poprzez ruch obrotowy.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
2/184
W XV wieku Johann Gutenberg wykorzysta dziaanie rubyw swej znanej pierwszej maszynie drukarskiej.
Pierwszmaszyn do nacinania rub zbudowa w 1568 rokufrancuski matematyk Jaques Besson.
Maszyna do nacinania gwintu zaprojektowana przez Leonarda
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
3/184
W manuskrypcie Codex Madrid I- Leonardo zawarszczegowanaliz ruby
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
4/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
5/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
6/184
ruby zczne byy znane ju w staroytnoci.
Pierwsze ruby byy wykonane z brzu lub srebra iprzeznaczone byy do wkrcania do drewna. Gwinty tych rubbyy wykonane przez wypiowanie pilnikiem lub przylutowaniespiralnego drutu do trzpienia.
Pierwsze ruby wsppracujce z nakrtkpojawiy si wpoowie pitnastego stulecia. ruby te miay zarysprostoktny, ktry nastpnie by zaokrglany. Nakrtki byy
bardzo prymitywne, poniewa byy wykonywane rcznie.
Nastpny wielki krok w tym zakresie uczyni Eli Whitney w1801 roku, kiedy to zostaa udoskonalona tokarka.
ruby zczne
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
7/184
Henry Maudsley (1770 -1831) - zbudowa tokark
pozwalajcnacina ruby o rnej rednicy i rnejpodziace.
Pomidzy latami 1800 i 1810 jego wynalazek pchn sztuk
nacinania gwintw do nowoczesnej praktyki inynierskiej.W 1841 Joseph Whitworth zaproponowa okreleniepodziaki, gbokoci zarysu i kta gwintu.
Whitworth zaproponowa trjktny zarys gwintu o kcie 55, zpromieniem zaokrglenia wierzchokw i wgbie zarysurwnym 0,1373podziaka.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
8/184
0.900 9 3 3
1 1.000 8 3 3
1 3 3
1 7 3 3
1 6 4 3
1 6 4 2
1 5 4 2
1 5 4 2
1 4 5 2
2 4 5 2
2 4 5 2
2 4 5 2
2 3 6 2
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
9/184
LINIALINIA RUBOWA I GWINTRUBOWA I GWINT
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
10/184
Wykorzystanie linii rubowej
ruby zczne
limak przekadnilimakowej
mechanizm rubowy
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Acme_thread.jpg7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
11/184
LiniaLinia rubowarubowa (helisa) to krzywa trjwymiarowa zakrelonaprzez punkt poruszajcy si ze staprdkocipo tworzcej
walca lub stoka, ktry obraca sijednoczenie ze staprdkociktowwok swej osi.
linia rubowawalcowa
linia rubowastokowa
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/pl/7/77/Krzywa_%C5%9Brubowa.png7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
12/184
Linia rubowa walcowa wynika znawinicia trjkta prostoktnegona walec.
linia rubowa walcowa
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
13/184
d
d
kt wzniosu linii rubowej
h
d
h
=tg
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
14/184
p
P1
P2
Zalenoci geometryczne linii rubowej walcowej
x
(skok)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
15/184
hz(podziaka zarysu)
P1
P2
Linia rubowa podwjna
x
p=2hz
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
16/184
Zalenie od kierunku ruchu obrotowego linia rubowa
moe mie skrt lewy lub prawy.
linia rubowaprawoskrtna
linia rubowalewoskrtna
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
17/184
Jeeli podczas obrotu figury paskiej(trjkta, prostokta, koa, trapezu)
jej paszczyzna stale przechodzi przez o obrotu,a jej punkty zakrelajwalcowe linie ruboweto powstaje brya zwana gwintemgwintem.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
18/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
19/184
Gwint jest ograniczony powierzchni rubowpowstaprzyruchu jego zarysu oraz powierzchniwalcow.
Jeeli powierzchnia rubowa gwintu ogranicza powierzchniwalcow:
od zewntrz to nazywamy go zewntrznym (rub),
od wewntrz to nazywamy go wewntrznym (nakrtk).
powierzchnia walcowa
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
20/184
Gwint
wewntrzny
Gwintzewntrzny
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
21/184
Tworzca figura paska nosi nazw zarysu gwintu.
Zalenie od ksztatu zarysu rozrnia si gwinty:
trjktne,
prostoktne,
trapezowe, koowe.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
22/184
Zalenie od ksztatu zarysu rozrnia si
gwinty:
trjktne,
prostoktne,
trapezowe,
koowe.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
23/184
Zarys gwintu trjktny najczciej stosowany
jest w rubach zcznych.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
24/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
25/184
Zalenie od ksztatu zarysu rozrnia si
gwinty:
trjktne,
prostoktne,
trapezowe,
koowe.
Z i t t k t t j t
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
26/184
Zarys gwintu prostoktny stosowany jest wmechanizmach rubowych do zamiany ruchuobrotowego na posuwisty przypadku, gdy wymaganajest dua dokadno posuwu.
Gwint prostoktny ze wzgldu natrudnoci wykonawcze izmniejszonwytrzymao, wporwnaniu do trapezowego, jest
rzadko stosowany.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
27/184
Zalenie od ksztatu zarysu rozrnia si
gwinty:
trjktne,
prostoktne,
trapezowe,
koowe.
Rozrnia si dwa rodzaje zarysw gwintu trapezowego:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
28/184
Rozrnia si dwa rodzaje zarysw gwintu trapezowego:
symetryczny,
niesymetryczny.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Acme_thread.jpg7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
29/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
30/184
Zarys gwintu trapezowego symetrycznego
stosowany jest w mechanizmach rubowych przydziaaniu duych obcie dwustronnych.
Zarys gwintu trapezowego niesymetrycznego
stosowany jest w mechanizmach rubowych przydziaaniu duych obciejednostronnych, np.
podnoniki.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
31/184
Zalenie od ksztatu zarysu rozrnia si
gwinty:
trjktne,
prostoktne,
trapezowe,
koowe.
Zarys gwintu koowy stosowany jest w urzdzeniach
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
32/184
Zarys gwintu koowy stosowany jest w urzdzeniachpoddanych obcieniom dynamicznym, np. zcza wagonw
kolejowych, hakach urawi, itp.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Eisenbahn_Schraubenkupplung_1.jpeghttp://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Sprzeg_srubowy.jpg&filetimestamp=200410151436027/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
33/184
Budowa sprzgu rubowego:
1) sworze, 2) hak, 3) rkoje ruby, 4) ubek, 5) gwint prawygwint prawy, 6)nakrtka sprzgu, 7) gwint lewygwint lewy, 8) pak.
http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Sprzeg_srubowy.jpg&filetimestamp=200410151436027/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
34/184
Podziakzarysu gwintu hznazywa si odlego
ssiednich zarysw mierzonwzdu osi gwintu.Skokiem gwintup nazywa si przesuniecie zarysuzwoju wzdu osi po penym jego obrocie.
Skok gwintu moe by rwny podziace (p = hz), wtedygwint jest jednokrotny, lub stanowi jej krotno (p =zhz), wtedy gwint jest wielokrotny..
p=hz p=2hz p=3hz
Charakterystyczne wielkoci ruby
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
35/184
ruba
nakrtk
a
o
ruby
y y y
wsppracujcej z nakrtk:
rednica nominaln ruby d rednic podziaow ruby dp
rednic rdzenia dr
rednic nominalnnakrtki D
rednic otworu Do
rednic podziaownakrtki Dp
przy czym: Dp = dp
nona gboko gwintu tn
rednica robocza gwintu
ds. =0,5(Do+d)
d
dp
dr
D
Do
Dp
tn
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
36/184
M24
Liczba podana przy oznaczeniu gwintu, np.
M24 zawsze oznacza rednic nominaln
druby, tj. rednic zewntrznzarysugwintu
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
37/184
Wszystkie gwinty poza prostoktnym sznormalizowane, a wic znormalizowane sichrednice nominalne di podziakip.
Wszystkie inne wymiary zarysu gwintu suzalenioneod podziakip.
W kadym rodzaju gwintw rozrnia sipodstawowy szereg gwintw normalnych zwykych, wktrych rednica nominalna djest skojarzona z pewnpodziakp.
W przypadku gdy z dana rednicdjest skojarzona podziaka
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
38/184
p yp g y j j pmniejsza ni w gwincie zwykym, to mamy do czynienia z
gwintem drobnozwojowym; w przypadku przeciwnymgrubozwojowym.
gwintdrobnozwojowy
gwint
grubozwojowy
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
39/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
40/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
41/184
POPOCZENIA GWINTOWE ICZENIA GWINTOWE I
RUBOWERUBOWE
Rodzaje zczy gwintowych
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
42/184
Rodzaje zczy gwintowych
bezporednio wkrcane, np. smarowniczki w oyskachlizgowych,
rurowe, np. zczki rurowe,
poczenia rubowe.
Poczenia rubowe
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
43/184
Poczenia ruboweW zalenoci od postaci konstrukcyjnych rozrniasi poczenia :
rubowe,
szpilkowe,
wkrtowe.
rubowe szpilkowe wkrtowe
Elementy poczenia rubowego
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
44/184
podkadka nakr tkaruba
eb ruby trzpie ruby
Elementy poczenia rubowego
szpilka
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
45/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
46/184
ZaleZalenono mimidzy sidzy si obciobciajajcc
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
47/184
ZaleZalenono mimidzy sidzy siobciobciajajcc
nakrnakrtktk a sia siobracajobracajccnakrnakrtktkWyznaczenie takiej zalenoci pozwala na:
obliczenie momentu niezbdnego dodokrcenia lub odkrcenia(poluzowania) nakrtki (ruby),
obliczenie strat tarcia na gwincie
midzy ruba nakrtk.
Zaleno midzy siobciajcnakrtk P a si obracajc
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
48/184
nakrtk Pa siobracajcnakrtkH wyznacza sianalizujc wycinek nakrtki.
dsH
PP
wycineknakrtki
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
49/184
W tym celu rozwaa siruch nakrtki jako ruchklocka po rwni pochyej.
Klocek obciony jestsiami:
obciajcnakrtkP,
obracajcnakrtkH.
P
H
H
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
50/184
P
H
yx
Px
Py
Hx
Hy
ruch
klocka
T
Warunek rwnowagi dla klocka znajdujcegoi i h j
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
51/184
si na rwni pochyej:
Wiemy jednak, e:
NT =
P
H
y
x
Px
Py
Hx
Hy
ruch
klock
aruch
klock
a
T
0=+ xHxPT
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
52/184
yy HPN +=Z rysunku wynika:
sin=PPx
cos=PPy
cos=HHx
sin=HHy
P
H
y
x
Px
Py
Hx
Hy
ruch
klock
aruch
klock
a
T
Wwczas warunek (1) mona zapisa
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
53/184
nastpujco:
( ) 0cossinsincos =++ HPHP
Przemnaajc pierwszy czon rwnania przez :
0cossinsincos =++ HPHP
oraz grupujc czony zPiH, otrzymujemy:
sincossincos += PPHH
WycigajcHiPprzed nawiasy, otrzymujemy:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
54/184
yc gajc p ed a asy, o y uje y
Po przeksztaceniu, uzyskuje si zaleno:
( ) ( ) sincossincos += PH
sincossincos +=PH
Dzielc obie czci uamka przez cos,
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
55/184
otrzymuje si:
Z tematu dotyczcego kta tarcia wiemy, e:
tg1
tg
cos
sincoscos
sincos
+=
+
= PPH
tg=
Wwczas:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
56/184
Z trygonometrii szkoy redniej wiemy, e:
tgtg1
tgtg
+=PH
( )
tgtg1
tgtg
tg +
=+
Ostatecznie otrzymuje si zaleno pomidzy
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
57/184
y j p y
siobracajcnakrtkHa sijobciajcP:
Naley jednak pamita, e wywody te
dotyczyy ruchu klocka do gry czylidokrcania nakrtki siH.
( )+= tgPH
W przypadku luzowania nakrtki (ruch klockaw d po rwni pochyej:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
58/184
w d po rwni pochyej:
Oglnie mona zapisa zaleno midzy
siamiHiPjako:
( )= tgPH
+ dokrcanie nakrtki; odkrcanie nakrtki:
( )= tgPH
Warunek samohamownoWarunek samohamownoci gwintuci gwintu
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
59/184
Rozpatrzmy przypadek zsuwania si klockapo rwni pod dziaaniem siyP:
P
Py
Px T
Rozpatrzmy przy jakich warunkach sia osiowaP b d i d i i kl k
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
60/184
Pbdzie powodowa zsuwanie si klocka:
I. Jeeli > toPsin>TiH>0
II. Jeeli
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
61/184
Oznacza to, e dowolnie dua sia osiowaP nie jestw stanie przesun klocka na rwni pochyej, czyliodkrci nakrtki.
Dla jej zluzowania naley odwrci kierunek siyH.
W poczeniach ze rubami zcznymi waruneksamohamownoci powinien by speniony, natomiastzcza ruchowe w mechanizmach rubowychpowinny miejak najwikszsprawno.
WytrzymaWytrzymaoo gwintugwintu
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
62/184
W poczeniach gwintowych powinno si dy dorwnomiernego rozkadu naciskw naposzczeglne zwoje gwintw.
Nie zawsze jest to moliwe do spenienia iprzyczynami nierwnomiernoci naciskw mog
by: rnice skoku w gwincie ruby i nakrtki
spowodowane niedokadnym wykonaniem, rna sztywno (podatno) ruby i nakrtki,
rnoimienne odksztacenia w rubie inakrtce.
Rozkad naciskw
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
63/184
gwint standardowygwint standardowy
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
64/184
Rwnoimienno naciskw w rubie inakrtce mona uzyska za pomocksztatowania postaci konstrukcyjnej
poczenia rubowego.
P
P
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
65/184
Naprenia w rubie i nakrtce sjednoimienne rozkad naciskw jest bardziej korzystny
p
-+- -
p
P
p
+-
P
p
++
WytrzymaWytrzymaoo gwintu na naciskigwintu na naciskipowierzchniowe ipowierzchniowe i cinaniecinanie
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
66/184
Gwint w poczeniurubowym podlegaobcieniom zoonym,a mianowicie jest on:
zgniatany, cinany,
zginany.
p
Pt
powierzchniowe ipowierzchniowe i cinaniecinanie
Pg
r
Mg
Biorc pod uwag skomplikowany rozkadobcie w poczeniu gwintowym, oblicza si go
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
67/184
p g y , g
w sposb uproszczony , zakadajcrwnomiernonaciskw w obu wsppracujcychelementach.
Z trzech rodzajw obcie dziaajcych na gwint,najbardziej niebezpieczne jest zgniatanie gwintu
czyli obcienie w postaci naciskwpowierzchniowych.
Zakada si, e jeeli gwint bdzie wystarczajcowytrzymay na naciski powierzchniowe, to bdzieon rwniewytrzymay na pozostae rodzajeobcie.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
68/184
Jaka powinna by wysoko nakrtki m, aby przyzadanej rednicy nominalnej ruby dzwoje nakrtkibyy odporne na naciski powierzchniowe i nie ulegayciciu?.
Niech ruba bdzie rozcigana siP.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
69/184
W praktyce poczenie rubowe projektuje si tak, abywytrzymao gwintu na naciski powierzchniowe bya wikszani wytrzymao rdzenia ruby na rozerwanie.
Oznacza to, e powierzchnia gwintu musi przenie wikszenaciski powierzchniowep nijest wytrzymay rdze ruby narozerwanie kr.
p > kr
p - naciski powierzchniowe na gwincie,
kr - wytrzymao materiau rdzenia ruby na rozerwanie.
Warunek wytrzymaociowy dla rdzeniaruby na rozerwanie:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
70/184
ruby na rozerwanie:
rr k
F
P=
Std ruba moe by obciansiP:
FkP r
(1)
(2)
Warunek wytrzymaociowy na naciski powierzchniowe:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
71/184
gdzie:
Fp
- powierzchnia nacisku
jednego zwoju (rzut powierzchni
styku gwintu na paszczyznprostopaddo osi ruby),
i liczba czynnych zwojw
gwintu nakrtki wsppracujcejze rub.
dop
p
piF
Pp
=
Fp
(3)
Podstawiajc do rwnania 3 si obciajcrub P (z rwnania 2) uzyskuje si:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
72/184
rubP (z rwnania 2) uzyskuje si:
dop
p
r piF
Fk
iFpFkpdopr
Przeksztacajc to rwnanie do postaci:
(5)
(6)
Pole powierzchni nacisku jednego zwojuFp:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
73/184
nsp tdF =
ds -rednia rednica gwintu,
tn - nona gboko gwintu,na jakiej ruba styka si znakrtk.
ds
tn
(7)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
74/184
Pole powierzchni przekroju rdzenia rubyF:
2
4
1r
dF =
dr-rednica rdzenia ruby.
(8)
Liczba czynnych zwojw gwintu nakrtki
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
75/184
Liczba czynnych zwojw gwintu nakrtkiwsppracujcej ze rubi:
zhmi=
gdzie:
mwysoko nakrtki,hzpodziaka zarysu gwintu.
(9)
Podstawiajc do rwnania (6) zalenoci (7), (8) i(9) uzyskuje si :
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
76/184
(9) uzyskuje si :
z
nsdoprrhmtdpdk 241
Po przeksztaceniach uzyskuje si:
mtdphdknsdopzrr 4
2
Wyznaczajc z ostatniego rwnania m uzyskuj si:
2
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
77/184
nsdop
zrr
tdphdkm
4
Po uproszczeniach i odpowiednich
przeksztaceniach uzyskuj si:
r
n
z
s
r
dop
r dth
dd
pkm
41
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
78/184
W rubach zcznych ruba i nakrtka sstalowe,dla ktrych:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
79/184
y
52,p
k
dop
r
Wwczas:
d,m 670>W rzeczywistoci dla zwykych rubach zcznych
wykonanych ze stali przyjmuje sim = 0,8di taknakrtk nie naley oblicza na naciskipowierzchniowe.
Podobne rozwaania mona przeprowadzi nawytrzymao gwintu nagwintu na cinaniecinanie, przy czym inna
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
80/184
bdzie powierzchnia cinana.Dla stalowych rub zcznych uzyskuje siwarunek:
Oznacza to, e jeeli gwint w nakrtce speniawarunek na naciski powierzchniowe to tym bardziej
spenia warunek na cinanie.
d,m 470
W normalnychW normalnych rubach zrubach zcznych wykonanych zecznych wykonanych zestali gdziestali gdzie mm = 0,8= 0,8ddgwintu nie trzeba obliczagwintu nie trzeba oblicza..
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
81/184
gg ,, gg
Wpyw zginania gwintu (nie ruby) na jego
wytrzymaojest nieznaczny i w obliczeniachmona pomin.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
82/184
OdciOdcianieanie rub od zginania i skrrub od zginania i skrcaniacania
Optymalnym stanem obcienia zcza rubowegojest jego obcienie sisiosiowosiow.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
83/184
Warunkiem tego stanu jest prostopado osi ruby dopowierzchni:
ba ruby,
oporowych nakrtki, styku elementu czonych.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
84/184
Jeeli ten warunek nie zostanie speniony topojawiajsi dodatkowe naprenia w rubie,
wywoane dziaaniem momentu gncegoMg.
Naprenia te w poczeniu ze zmiennymi
napreniami roboczymi mogprowadzido
zniszczenia ruby.
W praktyce zawsze wystpujnieprostopadoci osi
ruby i wymienionych powierzchni, wywoane np.
niedokadnym wykonaniem lub wystpowaniem
zanieczyszcze.
Pojawia si przy tym pytanie:
czy moczy mona minimalizowana minimalizowa konstrukcyjniekonstrukcyjnie
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
85/184
wpwpyw tego rodzaju napryw tego rodzaju napree gngncych?cych?
Wiemy, e naprenia gnce g
wywoane
dziaaniem momentu gncego Mgw przekrojurdzenia ruby wynosz:
0W
Mgg= (1)
gdzie:
W0 wskanik przekroju koowego rdzenia ruby
na zginanie
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
86/184
W celu okrelenia czynnikw wpywajcych na
zmniejszenie dodatkowych napre gncychpojawiajcych si w wyniku nieprostopadoci
osi ruby i powierzchni oporowych, rozpatrujesi w przejaskrawieniu zginan rub.
= sl
tg (2)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
87/184
ls
sl= (3)
Z wytrzymaoci materiaw wiemy, e dla zginanejbelki istnieje zaleno:
1
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
88/184
IE
g
=
1(4)
Mg
gdzie:
I moment bezwadnoci figury paskiej
Podstawiajc zaleno (3) do rwnania (4)
k j i
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
89/184
0IEl
g
s =
uzyskuje si:
Po przeksztaceniach za:
=0
IElMsg
i:
sg l
IE
M
=
0
(5)(5)
(6)
Podstawmy do rwnania (1) uzyskanzaleno(5) dla momentu gncegoMg:
M
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
90/184
(7)
s
g
g
lW
IE
W
M
==0
0
0
Moment bezwadnociI0 oraz wskanik przekrojuna zginanie W
0
dla przekroju koowego rdzeniaruby wynoszodpowiednio:
32
3
0
rdW =
oraz
64
4
0
rdI =
(6)
Po podstawieniu wartoci W0 iI0 z rwnania (7) dorwnania (6) uzyskuje si:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
91/184
(8)3
4
0
0
64
32
rs
r
s
g
dl
dE
lW
IE
=
=
Po uproszczeniu uzyskuje si za ostatecznie:
= sr
gldE
21 (9)
2
g
s
d
l
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
92/184
Dodatkowe naprenia gnce wywoane
nieprostopadocipowierzchni oporowej do osiruby (kt ) stym mniejsze
im wikszy jest stosunek czynnej dugoci ruby lsdo rednicy jej rdzenia dr,
tzn. im bardziej jest elastyczna (smuka, podatna)
ruba.
rd
ruba elastyczna (smuke, podatne)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
93/184
dr
ls
drdr
ls
W celu wyeliminowania szkodliwych napregncych dodatkowo stosuje si specjalne podkadki
zapewniaj ce popraw prostopadoci powierzchni
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
94/184
zapewniajce popraw prostopadoci powierzchnielementw czonych oraz powierzchni nakrtki (ba)do osi ruby.
rk
uli
P
Wid k
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
95/184
x
Widok x
P
Zasada dziaania hydraulicznego urzdzenia do napinania
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
96/184
olej pod
cinieniem
nakrtkaruba
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
97/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
98/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
99/184
WytrzymaWytrzymaoo popoczeczerubowychrubowych
Rozrnia si cztery podstawowe przypadkib i b h
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
100/184
Rozrnia si cztery podstawowe przypadkiobcie pocze rubowych:
I. ruba obciona siosiow
II. ruba obciona siosiowi momentemskrcajcym
III. ruba napita wstpnie i obciona siosiow
IV.ruba obciona sipoprzeczn:
ruba zaoona z luzem
ruba pasowana
Przypadek I: ruba obciona siosiow
Przykadem takiego przypadku obcienia moe by np. hakurzdzenia dwigowego.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
101/184
urzdzenia dwigowego.
PP
Warunek wytrzymaociowy:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
102/184
rr kF
P
=
P
Warunek wytrzymaociowy:
4
2
r
dF
=
gdzie Fprzekrj rdzenia ruby:
kP 4
Po podstawieniu uzyskuje si zaleno:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
103/184
r
r
kdP 2
4
Zaleno ta pozwala rozwiza trzy podstawowezadania:
Dane: obcienie P, materia kr
naley obliczy:
rednice rdzeniaruby dr
Dane: rednica rdzenia
ruby dr materia kr
naley obliczy: obcienie P
Dane: obcienie P, rednica rdzenia
ruby dr
naley obliczy: materia kr
2
4
rr d
P
k
rr kP
d
4
4
2
rr kd
P
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
104/184
Przypadek II: ruba obciona siosiowimomentem skrcajcymPrzykadem takiego przypadku obcienia moe bynp. podnonik.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
105/184
np. podnonik.
W rubie obcionej si
osiowPi momentemskrcajcym Ms wystpinaprenia rozcigajce
wzgldnie ciskajce oraznaprenia skrcajce
F
Pr =
Naprenia rozcigajce (ciskajce):
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
106/184
F=
Naprenia skrcajce:
s
s
W
M=
gdzie:
Ms moment skrcajcy,
Ws wskanik przekroju koowego na skrcanie
Moment skrcajcy:
Ts MM =
MTPO
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
107/184
Sumaryczny moment tarcia:
gdzie:
MTG moment tarcia na gwincie,
MTPO moment tarcia na
powierzchni oporowej
MM =
TPOTGT MMM += MTG
Moment tarcia na gwincie :
Hd,M sTG = 50
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
108/184
Hd,M = 50Wiemy jednak e:
( )+= tgPH
Wwczas moment tarcia na gwincie :
( )+= tg50 Pd,M
sTG
O wyteniu materiau decydujnapreniazastpcze (np. wedug hipotezy Hubera):
( ) k22
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
109/184
gdzie:
- wspczynnik przeliczeniowy,
kr dopuszczalne naprenia na rozciganie(ciskanie)
( ) rcz
k+= 22
Z otrzymanej zalenoci z reguy oblicza si
rednic rdzenia ruby.
Przy obliczeniach wstpnych i obliczeniach niewymagajcych duej dokadnoci, ruby oblicza si
jak gdyby byy obcione tylko siosiowPmnocj przez wspczynnik poprawkowy rwny 1 251 3
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
110/184
jprzez wspczynnik poprawkowy rwny 1,251,3.
Wspczynnik ten uwzgldnia napreniaskrcajce, pojawiajce si w gwincie wskutektarcia.
wstepnychchobliczeniawk
F
P,r
=31
ruby ciskane naley ponadtosprawdzi na wyboczenie.
O charakterze wyboczenia
P
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
111/184
y
(spryste, niespryste) rub
decyduje ich smuko oraz sposbzamocowania ruby.
Przypadek III: ruba napita wstpnie i
obciona siosiow
Przykadem takiego przypadku obcienia moe
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
112/184
Przykadem takiego przypadku obcienia moeby np. mocowanie gowicy cylindra w silniku.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
113/184
Napicie wstpne pocze rubowych stosuje si w
przypadku dziaania obcie zmiennych oraz istnienia
wymaga w zakresie szczelnoci poczenia.
Ni d t ki h b h l
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
114/184
Niezawodna praca takich pocze rubowych zaley w
znacznej mierze od sposobu ich wstpnego napinania.
Zbyt maa wartosiy napicia wstpnego moe spowodowa
to, e dziaanie obcienia roboczego powoduje takie
odksztacenie rub inastpi utrata styku.
Zbyt dua wartosiy napicia wstpnego moe spowodowa
to, e dziaanie obcienia roboczego naoy si na
obcienie wstpne i ich sumaryczne dziaanie moe
doprowadzido przekroczenia granicy plastycznoci materiau
rub, co w konsekwencji spowoduje nadmierne ich wyduanie
si i w konsekwencji utrat styku.
Sia napicia wstpnego w poczeniu rubowym jestrealizowana za pomocdokrcajcego momentuobrotowego przyoonego do nakrtki i (lub) ba ruby.
Kiedy poczenie jest napite wstpnie to nastpuje t d i b t i i i
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
115/184
spryste wyduenie ruby oraz spryste ciniecieelementw czonych.
Zakada si, e obcienie to przenoszone jest przez bryprzestrzenn.
strefa przenoszenia obcienia
od napicia wstpnego
a) b) c) d)
Schemat ilustrujSchemat ilustrujcy dziacy dziaanie napianie napicia wstcia wstpnego w popnego w poczeniuczeniurubowymrubowym
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
116/184
a) obcienie zewntrzne bez napicia wstpnego;b) napicie wstpne bez obcienia zewntrznego;c) obcienie zewntrzne mniejsze od napicia wstpnego;
d) obcienie zewntrzne wiksze od napicia wstpnego.
1000 N
P1000 N
elementy czone ruba
ienie
siaciskajca
sia
rozcigajca
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
117/184
obci
wyduenieugicie
Odksztacenie ruby i elementw czonych w zalenoci
od obcienia mona przedstawi w formie wykresw
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
118/184
ciniecie
elementw
czonych
c)b)
sia obcienia
podstawowego
a) wyduenieruby
odcienie
cinitych
elementw
czonych
dodatkowe
wyduenie ruby
a)
e
nie
b)
ienie
dodatkowa sia
b i j b
Wykresy odksztaWykresy odksztaceceruby i elementruby i elementww czonychczonych
sia cakowitaobciajca rub
nie jest suma
algebraiczntych si
nie jest suma
algebraiczntych si
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
119/184
a) sia napicia wstpnego;
b) sia napicia wstpnego oraz sia obcienia podstawowego
obci
wyduenieruby
cinicieelementw
czonych
odksztacenie
sianapicia
wstpnego
dodatkowa
sia
odciaj
ca
elementyc
zone
siaobcienia
podstawo
wego
s
ianapicia
wstpnego
obci
wyduenie
rubycinicie
elementw
czonych
odksztacenie
obciajca rub
Cakowite obcienie ruby napitej wstpnie, apotem poddanej dziaaniu obcieniu podstawowemu
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
120/184
nie jest sumsumarytmetycznarytmetyczn tych sitych si i jest mniejsze od
sumy tych si.
Cze obcienia podstawowego przejmujelementy
czone, przy czym warto tego przejcia zaley odpodatnoci ruby i elementw czonych.
Istotnym czynnikiem poprawnej pracy poczenia rubowegoj t d b id j t i i i i t (
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
121/184
jest dobr prawidowej wartoci siy napicia wstpnego (przyzdanej wartoci obcienia podstawowego), poniewa:
zbyt dua jego warto moe spowodowa przekroczeniegranicy sprystoci materiau ruby,
zbyt maa jego warto moe spowodowa utrat zaciskuresztkowego elementw czonych.
dajce
oci
y sia
ca zo
ne
enia
wego
obcienie
dodatkowa sia
obciajca rub
dodatkowa siaobciajcarub
obcie
nie
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
122/184
a) zbyt dua sia napicia wstpnego;
b) zbyt maa sia napicia wstpnego.
obcienieodpowiad
granicysprysto
mat
eriauruby
d
odatkowas
odciajc
elementycz
siaobci
podstawow
zwikszonasia
napiciawstpnego
wyduenie
ruby
cinicie
elementw
czonych
odksztacenie
obciajcarub
dodatkowasia
odciajca
elementyczone
siaobcienia
podstawowego
zmniejszonasia
napiciaws
tpnego
wyduenieruby
cinicieelementwczonych
odksztacenie
szczelina miedzyelementami
czonymi
obcienie
pnego
kutek
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
123/184
odksztacenie
sian
apiciaw
stp
zmniejszonanawsk
osiadan
ia
odksztacenie zcza
wskutek osiadania
pwc PPP +=
Cakowita siaPc obciajca rub wynosi:
(1)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
124/184
gdzie:
Pw sia napicia wstpnego,
Pp sia zewntrzna (obcienie podstawowe),
wspczynnik obcienia podstawowego.Warto wspczynnika obcienia podstawowego monaokreli za pomocpodatnoci rubyKs i elementw
czonychKk:
ks
k
KK
K
+= (2)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
125/184
W celu obnienia wpywu zmiennego obcienia
zewntrznego na cakowitsi obciajc rub naleyzmniejszy wspczynnik obcienia podstawowego .
Mona to osign poprzez zwikszenie podatnoci rubyKs i
(lub) zmniejszenie podatnoci elementw czonychKk(zwikszenie ich sztywnoci).
siaobcienia
podstawo
wego
dodatkowa sia
obciajca rub
k
owitasia
ajcarub
kowitasia
ajcarub
obcien
ie
obcienie
iawstpnego
siaobcienia
podstawowego
dodatkowa sia
obciajca rub
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
126/184
odksztacenie
rubapodatna
cak
obci
cak
obci
sianapici
rubasztyw naruba
sztyw na
Zastosowanie stali o zwikszonej wytrzymaoci pozwala nazmniejszenie przekroju poprzecznego rub a tym samymzwikszenie ich podatnociKs (ruby elastyczne).
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
127/184
dr
ls
Sposoby zmiany podatnoSposoby zmiany podatnoci elementci elementww czonychczonych
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
128/184
zmniejszenie podatnoci
elementw czonychuzyskuje si poprzezzastosowanie sztywnych
podkadek o duej
powierzchni oporowej
zwikszenie ichpodatnoci poprzezzastosowanie
elastycznych przekadek
lub wybranie
czci materiauw konierzach
Regua konstruowania pocze rubowych znapiciem wstpnym, poddanym obcieniomzmiennym:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
129/184
sztywne kosztywne konierzenierze --podatnepodatne rubyruby.
Regua konstruowania pocze rubowych dlaktrych ma by zapewniona jego szczelno:
podatne kopodatne konierzenierze -- sztywnesztywne rubyruby.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
130/184
Durol w prawidowym doborze napicia wstpnego ma
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
131/184
kolejnodokrcania rub, np. podczas montau gowic.
Niewaciwa kolejnomogaby doprowadzido jej
uszkodzenia lub spowodowaw niedugim czasie awari
(nieszczelnogowicy), co w rezultacie moe doprowadzidopowanej usterki silnika.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
132/184
Metoda ta jest podzielona na cztery etapy dociganiarub: pierwszy etap to dociganie wstpne rub na krzy wkolejnoci pokazanej na rysunku,
drugi etap docigania rub jest w tej samej kolejnoci jak wetapie pierwszym, lecz ze zwikszonym momentem siydokrcajcej nakrtki.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
133/184
1
3
5
7
2
4
6
8
Etap trzeci i czwarty skocowymi w ktrych rubydociga si na gotowo, kolejno jedn rub po
drugiej, zwikszajc za kadym razem moment siydokrcajcej nakrtki.
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
134/184
1
2
3
46
7
8
Podczas dokrcania gowic jednolitych stosuje sidwa sposoby dokrcania:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
135/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
136/184
Przypadek IV: ruba obciona sipoprzeczn-ruba zaoona z luzem
Przykadem takiego przypadku obcienia moe bynp konierz sprzga sztywnego
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
137/184
np. konierz sprzga sztywnego.
luz
Pt
Pt
dr
Tego rodzaju poczenie przenosi obcienie zapomocsi tarcia:
== wT PNTPNaprenia rozcigajce w rdzeniu ruby wywoanei i i t
(1)
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
138/184
r
w
r k
F
P=
sia napicia wstpnego wynosz:
Po przeksztaceniu otrzymuje si:
4
4 22
rr
wr
r
w dkPkd
P
(2)
(3)
Podstawiajc zaleno (3) do rwnania (1),otrzymujemy zaleno pozwalajcobliczy
obcialno zcza:
2
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
139/184
4
2
rrT dkP
Przypadek IV: ruba obciona sipoprzeczn-ruba pasowana
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
140/184
dt
Pt
gmin
Pt
W danym przypadku trzpie ruby bdzie cinany:
t
T kdP =
24
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
141/184
td
Poczenie to naley sprawdzi rwnie z warunkuna naciski powierzchniowe:
dop
mint
T
pgd
P
p =
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
142/184
booster case
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
143/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
144/184
LUZOWANIE SILUZOWANIE SI POPOCZECZERUBOWYCHRUBOWYCH
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
145/184
LUZOWANIE SILUZOWANIE SI POPOCZECZERUBOWYCH PRZY OBCIRUBOWYCH PRZY OBCIENIACHENIACHSTATYCZNYCHSTATYCZNYCH
P
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
146/184
dsT
Warunek samohamownoci zcza rubowego
obcionego tylko sinapicia wstpnego
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
147/184
Todkr MM
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
168/184
1
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
169/184
1 2
Double Thread Bolts
nakrtka przeciwnakrtka
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
170/184
Dobranie wielkoci parametrw poczenia rubowego
zapewniajcego jego teoretycznsamohamowno nieprzeciwdziaa jego luzowaniu si w przypadku dziaaniaobcie dynamicznych.
N jb d i j j j l i i b h
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
171/184
Najbardziej sprzyjajce luzowaniu si pocze rubowych sdynamiczne obcienia poprzeczne.
Najbardziej skutecznym sposobem przeciwdziaania luzowaniusi pocze rubowych jest dobr:
odpowiedniej wartoci siy napicia wstpnego,
rnorodnego rodzaju zabezpiecze ciernych iksztatowych.
MechanizmMechanizm rubowyrubowy
Wykorzystanie linii rubowej
ruby zczne
limak przekadni
limakowej
mechanizm rubowy
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
172/184
SprawnoSprawno mechanizmumechanizmu rubowegorubowego
Oglnie sprawno dowolnego mechanizmu
( ) t k k j L
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
173/184
(maszyny) stosunek pracy uzyskanejLudo pracy woonejLw:
w
u
L
L
=
Pracy uzyskanaLu :
hPL
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
174/184
P
hhPLu =
Z trjkta prostoktnego uzyskamy zaleno:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
175/184
h
ds
tgtg =
= ss
dhd
h
Wwczas praca uzyskanaLu:
dPL
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
176/184
tg= su dPL
Z mechaniki oglnej wiemy, e prac woonLw moemy wyznaczy z rwnania
dynamicznego ruchu obrotowego ciaasztywnego:
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
177/184
=
0
dzw
ML
gdzie:
Mz- moment gwny si zewntrznych wzgldem osiobrotu ciaa,
- kt obrotu
W rozwaanym przypadku kt obrotu nakrtkiwynosi 2 ,
za moment gwny si zewntrznychwzgldem osi obrotu ciaa:
d
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
178/184
Po podstawieniu uzyskuje si zaleno naprac woonLw:
2
s
z
dHM =
2
2 swd
HL =
Z poprzednich rozwaa wiemy jednak, e:
Wwczas:
( )+= tgPH
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
179/184
Wwczas:
( ) += sw
dPL tg
Ostatecznie uzyskujemy nastpujczaleno na sprawno gwintu :
( )
== su
dP
dP
L
L
tg
tg
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
180/184
( ) + sw dPL tg
Po uproszczeniu za:
( )
+= tgtg
Kt przy ktrym sprawnojestnajwiksza mona znale z warunku:
0d
d=
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
181/184
d
Najwikszsprawno uzyskuj si dla kta:
245opt =
100
80
60
[%]
obszar
rubruchowych50
granica samohamownoci
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
182/184
40
20
0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 tg
max
0 10 20 30 40 50
kt pochylenia gwintu
obszar
rubzcznych
ubruchowych50
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
183/184
7/25/2019 PKM I w08 (Polaczenia Srubowe Spawane Nitowe)
184/184