חוט מתיחה. חיבורי הברגה. זווית חוט. שיטת הכנה. פרמטרים גיאומטריים

כפי שמראה הניסיון, פעולה לא מספקת של גלגלי שיניים בורגיים נגרמת לרוב על ידי בלאי חוט.

לכן, החישוב הבסיסי של כל גלגלי השיניים הברגים הוא חישוב בלאי, כתוצאה מכך נקבעים קוטר הבורג וגובה האום. בדיקת הלחץ הממוצע רבחוט, ההנחה היא שכל החוטים נטענים באופן שווה.

איור 20 - חישוב תמסורת בורג-אגוז לעמידות בפני שחיקה

חישוב התמסורת לעמידות בפני שחיקה מתבצע ממצב של אי סחיטת חומר הסיכה, בהנחה שבשל הכניסה, העומס מתחלק באופן שווה על החוטים:

p out \u003d F a / Az in \u003d F a / (d 2 × H 1 × z in) ≤ [p] out, (15)

איפה ו א- כוח צירי חיצוני;

א- שטח משטח העבודה של הסליל;

ד 2 - קוטר חוט ממוצע;

ח 1 - גובה עבודה של פרופיל החוט;

z b הוא מספר הסיבובים באגוז עם גובה ח: z e = Н/р (כאן ר- גובה חוט); [p] out - לחץ מותר (נבחר לפי טבלה 2).

שולחן 2 - לחץ מותר בהברגה עבור זוג "בורג-אגוז"

הערה.עבור עבודה נדירה, כמו גם עבור אגוזים בגובה נמוך, הערך [p] החוצה ניתן להגדיל ב-20%.

לחישוב העיצוב, רצוי לשנות את הנוסחה המתקבלת על ידי החלפת z ב-(H / p p), המציין ψ H \u003d H / d 2 - גורם גובה אגוז, ψ h = h/p p - גורם גובה חוט.

לאחר מכן (איור 20):

, (16)

קח ψ h \u003d 0.5 עבור טרפז ו- ψ h \u003d 0.75 עבור חוטי דחף; ψ h = 1.2 - 2.5 בהתאם לשיקולי עיצוב ( ערכים גדוליםעבור חוטים בקטרים ​​קטנים יותר). ערך קיבל ד 2 תואם את התקן.

לאחר חישוב ההברגה, בודקים את חוזקם של ברגים עם עומסים כבדים, כגון ברגי ג'ק, תוך מתן יציבות [] = 0.3 t.

אום בורג הזזה ליעילות הילוכים

בתמסורת בורג-אגוז הזזה, מתרחשים הפסדים בהברגה ובמיסבים. הפסדי חוט הם החלק העיקרי. הם תלויים בפרופיל ההברגה, חומר ההובלה שלו, צמד הברגים, דיוק הייצור, החספוס של משטחי המגע והסוג חוֹמֶר סִיכָּה:

(24)

כאשר η on הוא מקדם שלוקח בחשבון הפסדים בתמיכות. מקדם זה תלוי בעיצוב מנגנון הבורג. אז, עבור ברגים העופרת של כלי מכונות (תומכים - מיסבים מתגלגלים) η על = 0.98.

סדר המשימה מספר 2

הליך חישוב:

בחר את הנתונים הראשוניים בהתאם למספר האפשרות המופיעה בטבלה 3.

,

כאשר ψ H הוא גורם גובה האגוז;

ψ h - גורם גובה חוט;

[p] out - לחץ מותר בחוט.

3. מתוך טבלה 4, בהתבסס על הקוטר הממוצע המחושב d 2, רשום את הפרמטרים של חוט הדחף:

d - קוטר חיצוני חוט חיצוני(לִדפּוֹק);

d 1 - קוטר פנימי של החוט החיצוני;

d 2 - הקוטר הממוצע של החוט החיצוני;

d 3 - קוטר פנימי של החוט החיצוני;

P - גובה חוט;

h הוא גובה פרופיל החוט החיצוני.

4. קבע את זווית ההובלה של החוט ואת זווית החיכוך המופחתת.

,

כאשר φ' היא זווית החיכוך המופחתת; f הוא מקדם החיכוך (f = 0.1); α - זווית חוט (α = 15°).

,

כאשר ψ היא זווית החוט; z = 1 (חוט התחלה יחיד); P - גובה חוט; d 2 - הקוטר הממוצע של החוט החיצוני.

5. קבעו את מידות האום.

א) גובה אגוז: .

ב) מספר סיבובים באום:

מספר הסיבובים של האום מותר עד 12.

v) קוטר חיצוניאֱגוֹזִים:

ד) קוטר אוגן האגוז:

ה) גובה אוגן האגוז:

6. בדקו את מספר הסיבובים ואת גובה האום.

,

כאשר z הוא מספר הסיבובים; d 2 - קוטר חוט ממוצע; h הוא גובה פרופיל החוט החיצוני; [ ס"מ] \u003d [p] out - לחץ מותר בחוט.

.

כאשר H הוא גובה האגוז; z הוא מספר הסיבובים; P - גובה חוט.

7. קבע את יעילות הג'ק.

8. ציינו את התוצאות בצורה של חישובים.

חיבורי הברגה- זהו הסוג הנפוץ ביותר של חיבור נתיק. הם מבוצעים באמצעות מחברים מושחלים (ברגים, ברגים, חתיכים, אגוזים וכו')
יתרונות: אמינות, קלות הרכבה/פירוק, פשטות התכנון, עלות נמוכה (עקב סטנדרטיזציה), יכולת ייצור, יכולת להתאים את כוח הדחיסה.
פגמים:ריכוז מתח בחללי חוט, עלות רעידות נמוכה.

בפיתוח משטח גלילי, הסליל ממוקם בזווית מסוימת ψ , זווית זו נקראת זווית העופרת.

מהלך החוט, שהוא המרחק בין אותן נקודות של אותו סליל. המאפיין העיקרי של פרופיל ההברגה הוא הזווית בין צלעות סמוכות במישור החתך הצירי, הנקראת זווית פרופיל הברגה. לפרופיל משולש חוט מטרי, אינץ , טרפז .

ישנן שתי דרכים עיקריות ליצור חוטים: הקשה וגלגול. הַשׁחָלָהמתבצע עם חותכים, מסרקים, מתלים, ברזים, ראשי הברגה, חותכים.
גלגול חוטים מתבצע על ידי מסרקים או רולים במכונות גלגול חוטים על ידי דפורמציה פלסטית של חומר העבודה. שיטה זו היא פרודוקטיבית ביותר, המשמשת בייצור המוני בייצור מחברים סטנדרטיים.

הפרמטרים הגיאומטריים העיקריים של חוט גלילי הם:

ד- קוטר חיצוני (קוטר חוט נומינלי);
ד1- קוטר פנימי של חוט האגוז;
ד2- קוטר חוט ממוצע, כלומר. קוטר של גליל דמיוני שעליו עובי הסליל שווה לרוחב החלל;
ע- גובה חוט, כלומר. המרחק בין הצדדים של אותו שם של שני פניות סמוכות בכיוון הצירי;
ph- משיכת חוט, כלומר. המרחק בין צדדים דומים של אותו סליל בכיוון הצירי;
α - זווית פרופיל חוט;

42. רגע החיכוך בהברגה ובקצה האום (בורג). חישוב חוט למתח גזירה וגזירה. גובה אום ועומק הברגה.

הרוב המכריע של חיבורי הברגה נטענים מראש. ההידוק נוצר במהלך ההרכבה כך שלאחר הפעלת עומס העבודה, אין פתח של המפרק או תזוזה של החלקים לחיבור.

בעת הברגת אום (או בורג מכסה), יש צורך להפעיל ראש מומנט הידוק T כדי להתגבר על רגע ההתנגדות T R בהברגה ורגע ההתנגדות T T בקצה האום:

ראש T \u003d T R + T T, (2.1)

כאשר T P \u003d F t d 2 / 2 \u003d 0.5 F zat d 2 tg (Ψ + φ 1); (2.2)

T T \u003d 0.5 F zat f T d cf, (2.3)

F zat - כוח הידוק צירי;

d2 הוא קוטר החוט הממוצע;

Ψ - זווית סליל חוט;

φ 1 - מופחת (בהתחשב בהשפעת זווית הפרופיל α) זווית חיכוך בהברגה: φ 1 = φ / cos (α / 2),

φ היא זווית החיכוך של החומרים של זוג בורג-אגוז;

f T הוא מקדם החיכוך של החומרים של צמד חלקי האגוזים;

d cf - הקוטר הממוצע של הטבעת (איור 2.2):

dav = 0.5(D + dh).

פעולת חיבורי הברגה מלמדת שכשל של ברגים, ברגים, חתיכים וכו'. חלקים מתרחשים עקב קרע (או מתיחה) של המוט שלהם לאורך החוט או קטע המעבר בראש. ההרס או הנזק של רכיבי הברגה מתרחשים בתדירות נמוכה יותר ואופייניים לחלקים שלעתים קרובות נתונים לפירוק והרכבה. במידת הצורך, בדוק את חישובי חוזק החוט עבור מתחי גזירה וגזירה.

למצב חוזק הגזירה של החוט יש את הצורה

τ cp = ש/א cp) ≤[τ cp ],

איפה ש–כוח צירי; אср הוא אזור החתך של סיבובי ההברגה; לבורג (ראה איור 1.9) א cp = π ד 1 kH g, עבור אגוז א cp = π DkHז.כאן ח g - גובה אגוז; k–מקדם תוך התחשבות ברוחב בסיס ההברגה: עבור הברגים מטריים ק≈ 0.75, עבור אגוז ק≈ 0.88; עבור חוטי טרפז וחוטי דחף (ראה איור 1.11, 1.12) ק≈ 0.65; לחוט מלבני (ראה איור 1.13) ק= 0.5. אם הבורג והאום הם מאותו חומר, אז רק הבורג נבדק לגזירה, שכן דל < ד.

מצב חוזק חוט למעוךיש את הצורה

σ ס"מ = ש/אס"מ ≤[σ ס"מ ],

איפה אס"מ - אזור ריסוק מותנה (הקרנה של אזור המגע של הברגים והאגוזים במישור מאונך לציר): א cm = π ד 2 הרץ, איפה (ראה איור 1.9) נד 2 – אורך סיבוב אחד לאורך הקוטר הממוצע; ח-גובה עבודה של פרופיל החוט; z= ח G / ר -מספר חוטים בגובה אגוז חז; ר- גובה הברגה (בהתאם לתקן, מצוין גובה העבודה של פרופיל ההברגה ח 1).

ממצב של חוזק שווה של מוט הבורג במתח בפעולת העומס הצירי והברגה של האום בכיפוף, גזירה וריסוק, נקבע הגובה הנדרש של האום. נקבע כי החוט הראשון מנקודת הפעלת הכוח לוקח 34% מהעומס כולו, השני - 23%, השלישי - 15%, והעשירי - רק 0.9%. לפיכך, כל הסיבובים של חוט האגוז לאחר העשירי כמעט אינם תופסים עומס.

בדיוק כמו הברגה של אום, פועל הברגה של השקע, שלתוכו מוברג בורג או חתך. בהתאם לחומר ממנו עשויים החלקים שאליהם מוברגים החתיכים, משתנה גם עומק ההברגה של החתיכים. כאן, גודל העומס הצירי כבר נלקח בחשבון, מכיוון שככל שהוא גדול יותר, כך קוטר החתך גדול יותר ועומק ההברגה גדול יותר.

כדי לקבוע את גובה ההברגה p, אנו מוצאים ממצב ההתנגדות לבלאי של הברגה (1) את גובה העבודה של הפרופיל H 1 .

קבענו מראש את מספר הסיבובים של האום z מהטווח 6 ... 12, נניח z = 10.

לאחר מכן ממצב ההתנגדות לבלאי (1) גובה העבודה של פרופיל החוט:

כאשר d 2 \u003d 18 מ"מ הוא הקוטר הממוצע מהחישוב (3),

הערך המינימלי של גובה החוט, בהתחשב בכך, אנו מוצאים לפי הנוסחה

3.3 פרמטרי חוט מ-GOST 9484-81 (GOST 10177-82).

עבור ערכים d 2 = 18 מ"מ (מ-(3)) ו-p min = 3.6 מ"מ (מ-(5)) מ-GOST 9484-81, חוט עם

d \u003d 20 מ"מ, d 2 \u003d 18 מ"מ, p \u003d 4 מ"מ, d 3 \u003d 15.5 מ"מ.

4 בדיקת יציבות הציר

נבדוק את יציבות הבורג לפי השיטה מהמדריך.

בורג בעל גמישות >50 עלול לאבד יציבות תחת פעולת כוח לחיצה ו.

בדיקת יציבות המדחף מצטמצמת למילוי התנאי

F ≤ F cr /S ,

כאשר F cr \u003d cr A - הכוח הקריטי שבו הבורג מאבד את היציבות,

 cr - מתח קריטי,

A \u003d 188 מ"מ 2 - שטח הקטע המסוכן (ראה סעיף 6);

S4 - מרווח בטיחות מינימלי מותר.

הלחץ הקריטי מחושב בהתאם לערך הרזה:

אם 90, אז לפי נוסחת אוילר kr =,

כאשר E 2 10 5 MPa הוא מודול האלסטיות של פלדה;

אם 50 ≤ < 90 kr 490 - 2.6  ,

עם גמישות פחות מ-50, איבוד היציבות על ידי המדחף בלתי אפשרי.

גמישות בורג

כאשר =2 - מקדם הפחתת אורך עבור שקעים;

ל r  ל- גובה משוער של הבורג,

ל= 150 מ"מ - גובה העומס;

3.875 מ"מ - רדיוס תנועת המדחף לאורך הקוטר הפנימי ( ד 3 או ד 1).

77,42 < 90.

מתח קריטי  cr =288.7 MPa , כוח קריטי F cr =288.7*18854275.6 MPa, מצב יציבות

F= 10000 HF cr /4 = 54275.6/413568.9H

מְבוּצָע.

5 בדיקת מצב הבלימה העצמית.

מצב הבלימה העצמית נצפה אם זווית הסליל של החוט  (זווית סליל החוט) קטנה מזווית החיכוך המופחתת " (איור 4, ב).

איור 4 - .

במקביל, המרווח לבלימה עצמית sk

K \u003d  "/ 1.2. (6)

זווית סליל החוט (ראה איור 4, א) ב-n=1 (חישוב מתבצע עבור קוטר החוט הממוצע)

,

זווית חיכוך מופחתת

" ,

איפה פ = 0.1 - מקדם חיכוך של זוג בורג-אגוז.

מרווח בלימה עצמית

K \u003d  "/ \u003d 6 / 4.05 1.48\u003e 1.2.

לכן, לזוג הברגים יש בלימה עצמית.

6 בחירת צורת העקב וחישוב רגע החיכוך בעקב

אנו בוחרים את משטח התמיכה הטבעתי המשמש בדרך כלל בשקעים (איור 6). ניתן למצוא את הקוטר הפנימי של הטבעת D 0 עבור שקעים מהיחס:

קוטר חיצוני של הטבעת דאנו קובעים, בהתבסס על הלחץ הספציפי המותר על המשטח התומך של הכוס,

איור 6 - .

עבור משטחי פלדה [q] =12 MPa, לכן:

.

רגע החיכוך בעקב הטבעתי (בין קצה הבורג למשטח הנושא של הכוס)

15225.53 N mm,

איפה ו 1 \u003d 0.12 - מקדם חיכוך הזזה עבור שילוב של חומרי פלדה פלדה.

7 בדיקת חוזק בורג ההובלה

בפיר הבורג תחת עומס ונוצרים מתחי דחיסה ופיתול (ראה איור 1). נוסחת חישוב למתח שווה ערך.