Металлические конструкции
Повышение содержания никеля в аустенитной стали

Повышение содержания никеля в аустенитной стали

Следовательно, при сочетании в сварном соединении металлов разнородных структурных классов за...

Формирование макроструктуры в литой зоне сварных швов

Формирование макроструктуры в литой зоне сварных швов

Сварные соединения, полученные сваркой плавлением, имеют три ярко выраженных зоны: литую зону в...

Болтовые соединения

Из разъемных соединений, применяемых при сборке узлов конструкций, наибольшее распространение в силу своей простоты и надежности в работе получили болтовые соединения, позволяющие довольно быстро соединять и разъединять узлы конструкций даже при отрицательных температурах. Болтовые соединения образуются с помощью крепежных деталей: болтов, гаек, шайб, шпилек, винтов.

Болтовые соединенияБолт — крепежная деталь, обычно стержень с шестигранной или квадратной головкой и резьбой для навинчивания гайки. Болтовые соединения могут быть с зазором между болтом и отверстиями скрепляемых деталей и без зазора, в первом случае плотность соединения обеспечивается за счет предварительной затяжки гайки. При действии срезающих боковых нагрузок необходимо использовать специальные разгрузочные устройства — штифты, шпонки или клинья. Соединения без зазора в отверстии применяются в том случае, если они подвергаются боковым усилиям, а болты работают на срез. Такие соединения используются в головках шатунов, при укреплении поршней на штоках и т.д. Стержень болта должен сидеть в гнезде очень плотно, без зазоров. Болты могут выполняться в этом случае с цилиндрическим или коническим стержнем (призонные).

В металлических конструкциях устанавливают болты нормальной (черные) и повышенной (точеные) точности, в том числе и высокопрочные. Для надежной работы болтового соединения гайки закручивают, создавая в обычных болтах напряжение. Болты повышенной точности (точеные) делают диаметром, близким диаметру отверстия, зазор между стенкой болта и стенкой отверстия составляет 0,3-0,5 мм.

Гайка представляет собой деталь, имеющую цилиндрическое отверстие с резьбой на внутренней поверхности, образующую с винтом (болтом) винтовую пару. Самой распространенной формой гайки является правильная шестигранная призма со срезанными углами оснований.

Под гайку или головку болта обязательно подкладывается шайба. Назначение шайбы — увеличивать опорную поверхность под гайкой и предохранять поверхность скрепляемой детали от повреждения. Если обе скрепляемые детали состоят из мягкого материала, то шайбы подкладываются и под гайки, и под головки болтов.

При монтаже встречаются случаи, когда постановка болта невозможна или болты получаются очень длинными, что усложняет конструкцию. Крепление деталей тогда производится при помощи шпилек. Шпилька представляет собой стержень, имеющий на обоих концах нарезку.

Для крепления вспомогательных деталей или фиксирования одной детали относительно другой применяют крепежные или установочные винты — стержни с головкой и резьбой. Широко применяются винты, головки которых имеют прорезь под отвертку.

Инструмент для сборки и разборки болтовых соединений. Для сборки и разборки резьбовых соединений используют ручной и механизированный инструмент. Основным ручным инструментом являются гаечные ключи.

Открытые ключи для шестигранных и квадратных гаек могут быть односторонними и двусторонними. Открытые ключи для круглых гаек могут быть или со штифтом для гаек с отверстиями, или с шипами для гаек с пазами.

Раздвижные ключи позволяют регулировать расстояние между губками. Недостатком их является невозможность хорошей затяжки гаек в результате перекосов подвижной губки при затяжке.

Накидные ключи имеют замкнутый зев, охватывающий все грани гайки, поэтому в работе они более надежны и долговечны.

Торцовые ключи применяются для завинчивания и свинчивания гаек в случае, когда обычным ключом это сделать невозможно.

Из специальных ключей широко применяются трещоточные, шарнирные и коловоротные. Особенно удобны ручные ключи с трещоткой, ими можно завертывать гайки, не снимая ключ с головки болта зева.

Болтовые соединенияСборка болтовых соединений. В соединениях на высокопрочных болтах между соприкасающимися поверхностями соединяемых деталей при плотном их сжатии возникают силы трения, которые препятствуют сдвигу конструкций. Поэтому сборке болтового соединения предшествует подготовка соприкасающихся поверхностей соединяемых деталей. Их предварительно подвергают пескоструйной, огневой или химической зачистке, а заусенцы, брызги сварки и другие дефекты — удаляют. Поверхность заготовок, изготовленных прокаткой (уголки, листы, швеллеры и т.д.), обычно перед сборкой зачищают металлической щеткой, а поверхности литых или кованых деталей должны быть предварительно простроганы или профрезерованы.

Средства против самоотвинчивания. Для обеспечения определенного взаимного положения болта и гайки необходимо предусматривать средства против самоотвинчивания.

Стопорение контргайкой осуществляется за счет сил трения, возникающих в резьбе и по торцам гаек при затяжке второй гайки (так называемой контргайки), навинчиваемой после основной.

Стопорение шплинтомзаключается в том, что в отверстие болта и гайки вставляется шплинт, изготовленный из стальной проволоки полукруглого сечения, не позволяющий гайке поворачиваться относительно болта. Недостатком этого способа является ослабление сечения болта.

Стопорение деформируемыми шайбами — простой и надежный способ. Для этой цели применяются различной формы шайбы и пластины, имеющие один или два отгибающихся уса.

Стопорение разрезными пружинными шайбамиявляется наиболее распространенным способом. Пружинная шайба, помещенная между гайкой и основной деталью, все время стремится поджать гайку вверх, создавая дополнительное напряжение в резьбовом соединении.

Стопорение фигурной пластинойпозволяет стопорить гайку в двенадцати положениях. Способ применим в тех случаях, когда болт отстоит далеко от края детали и нельзя применить деформируемую шайбу.

Стопорение вязкой мягкой проволокой применяется при близком расположении двух крепежных болтов или шпилек.

Книги