Форма и материал на ядката

Пръстен вградена гайка

Дизайнът на закопчалката трябва да отчита принципите за намаляване на напрежението, основаващи се на промяна на геометрията на конструкцията и материала на гайката. Прилагането на горните резултати от изследвания на практика може да намали разхода на материали при производството на крепежни елементи и да увеличи надеждността на крепежните елементи по време на работа.

Автор: Drozdov M.V., Engineering Union LLC

Форма на ядки

Дизайн ядки оказва голямо влияние върху разпределението на натоварването между завоите и като следствие върху издръжливостта на връзките. Например ефектът от натоварването върху долния завой на опъващата гайка, 1,7 ... 1,8 пъти по-малък, отколкото при конвенционалната гайка, води до значително увеличаване на границата на издръжливост.

Изследването на влиянието на формата на ядката е извършено от G. Wiegand. В неговите експерименти пробите са имали нишка на Whitworth (ъгъл на профила 55 °) 3/4 ″. Резултатите са показани в табл. един.

Гайки с вдлъбнатина с пръстен (подрязване)

Фигура: 1. Гайки с пръстеновидни канали

Както се очаква, най-високата устойчивост на умора е характерна за съединенията с опънната гайка, най-ниската - с стандартна гайка. Когато се използват гайки с пръстеновидно подрязване (подрязване), стойността на σap се увеличава с 30%. Размери на гайките с подрязване към таб. 1 са показани на фиг. един.

Гайки за опъване и гайки за опъване

Фигура: 2. Връзка с подобрено разпределение на товара между
намотки

Якостта на съединенията при променливи натоварвания се увеличава само от гайките, които осигуряват по-равномерно разпределение на товара (гайки за опъване и гайки за компресия и опън). На фиг. 2. показва връзки с такива гайки, използвани от Rolls-Royce Motors (Великобритания) в самолетни двигатели. Когато се използват опънати опънати ядки, границата на издръжливост, според I. A. Birger, се увеличава с 25 ... 30%, според Staudte - с 40%.

Вдлъбнати седалки

Фигура: 3. Гайка с вдлъбната носеща повърхност

Р. Хейууд изследва гайка с вдлъбната носеща повърхност (фиг. 3). Под действието на радиалните компоненти на товара върху тази повърхност, наклонена под ъгъл от 30 °, гайката се разширява (близо до опората). Това допринася за равномерното разпределение на товара и увеличава издръжливостта на фугите с ъгъл на профила α = 90 ° до 25,4 -10 5 цикъла (трайността на фугите с конвенционална гайка е 10 5 цикъла).

Гайка с контргайка

Разпределението на обратното натоварване може да се получи с помощта на контргайка, затегната до висок въртящ момент.

Крос и Норис установяват, че границата на умора на фугите с 3/4 "стоманени болтове (σw = 920 MPa), затегнати с гайка и контргайка с въртящ момент от 345 N⋅m, се е увеличила с 50% в сравнение с конвенционалните фуги.

---