Описание предметной области
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
ТИТУЛЬНИК СОДЕРЖАНИЕ НАЧАЛО Описание предметной области Наш проект направлен на создание базы данных по расчету резьбовых соединений, в свою очередь создание резьбовых соединений входят большую предметную область машиностроение. Машиностроение — вид производственной деятельности предприятий обрабатывающей промышленности и сферы услуг, специализирующихся на проектировании, производстве, обслуживании и утилизации всевозможных машин, технологического оборудования и их деталей. Классификацию машиностроение представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 Классификация машиностроения Изготовление резьбовых соединений относятся к группе машиностроение под названием производство металлических изделий и заготовок. В состав данного производства входят как отдельные цеха, так и мини заводы. Отдельные цеха производят: метизы (болты, гайки и т.п.), катанку, троса, гвозди, разнообразные крепежные изделия. Мини заводы выпускают массовые металлоизделия (каркасы, корпуса и т.д.), металлические заготовки для отраслей промышленности. В первую очередь производство изделий и заготовок связанно с источниками сырья, поэтому заводы, цеха и предприятия располагаются в районах ближайших к регионам добычи материалов (металл, горные породы и т. п.). Развитие промышленности отчасти зависит от модернизации и технической поддержки. И производство заготовок и изделий из металла занимает не последнее место в данном развитии. Для производства заготовок применяется такая функция как литье. Для производства продукции для промышленности используется в основном металл (чугун, сталь). Изготовление заготовок отличается большим потреблением металла и относительно небольшой трудоемкостью. Резьбовые соединения Соединение – совокупность операций по соединению деталей различными способами. В соответствии с ГОСТ 2.101-68 устанавливаются следующие виды изделий: Деталь – изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций; Сборочная единица – изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, опрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшивкой, укладкой и т.п.); Комплекс – два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций; Классификация соединений деталей По конструкции и условиям эксплуатации соединения деталей могут быть разделены на подвижные и неподвижные. Соединение неподвижное — соединение деталей, обеспечивающее неизменность их взаимного положения при работе. Например, сварные, соединения с помощью крепежных изделий и др. Соединение подвижное — соединение, при котором детали имеют возможность относительного перемещения в рабочем состоянии. Например, зубчатое соединение. В зависимости от возможности демонтажа соединения подразделяются на разъемные и неразъемные. Соединение разъемное — соединение, которое можно многократно разъединять и соединять, не деформируя при этом ни соединяемые, ни крепежные детали. Например, резьбовое, соединение болтом, винтом, клиновое, шпоночное, зубчатое и др. Соединение неразъемное — соединение, которое нельзя разъединить без нарушения формы деталей или их соединяющего элемента. Например, соединение сварное, паяное, заклепочное и др. Подробно рассмотрим класс разъемных соединений – резьбовые соединения. Классификация резьб Резьба - поверхность, образованная при винтовом перемещении плоского контура, задающего профиль резьбы, по боковой поверхности прямого кругового цилиндра или прямого кругового конуса. Цилиндрическая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности кругового цилиндра. Резьба может быть наружной и внутренней. Наружная резьба – резьба, образованная на наружной боковой поверхности цилиндра или конуса. Внутренняя резьба – резьба, образованная на внутренней круговой поверхности (резьба в отверстии). Однозаходная и многозаходная резьба, образованная, перемещением одного, двух и более одинаковых плоских контуров, задающих профиль. По направлению винтовой линии резьба может быть левая (контур вращается против часовой стрелки) и правая (контур вращается по часовой стрелке). Типы и назначения резьб По своему назначению резьбы можно разделить на ходовые и крепежные. Крепежные резьбы служат для прочного и плотного соединения деталей и обеспечивают относительную неподвижность деталей. К крепежным резьбам относятся: метрическая цилиндрическая, метрическая коническая, трубная цилиндрическая, трубная коническая. Ходовые резьбы используются для преобразования вращательного движения в поступательное. Такие резьбы обеспечивают перемещение одной детали относительно другой, например: трапецеидальная резьба – для передачи осевых усилий и движения в ходовых винтах. Симметричный профиль обеспечивает использование резьбы в реверсивных винтовых механизмах. Упорная резьба, с несимметричным профилем, применяется в тех случаях, когда винт должен передавать большие усилия в одном направлении (домкраты, тиски и т. д.). Все резьбы можно разделить на стандартные и нестандартные. Стандартные резьбы имеют параметры, установленные государственными стандартами. К нестандартным относятся прямоугольная, квадратная и специальные резьбы. Специальная резьба имеет стандартный профиль. Резьбовые соединения Резьбовые соединения — это наиболее распространенный тип разъемного соединения деталей машин, образованного при помощи винтовой (спиральной) поверхности, размещенной на входящих одна в другую деталях с наружной и внутренней резьбой. В зависимости от конструкции и условий эксплуатации соединение может быть подвижным и неподвижным. В резьбовых соединениях используются различные типы резьбы, в зависимости от требований, предъявляемых к соединению, и выполняемых им технических задач. Основные виды резьбового соединения – болтовое, шпилечное и винтовое соединение. Назначения и виды резьбовых соединений Резьбовые соединения любых видов резьб выполняют несколько основных функций. Основным назначением является обеспечение плотного соединения стыкуемых деталей с достижением необходимого значения. Кроме того, обеспечивается фиксация деталей в заданном положении, предотвращается возможность их смещения при эксплуатации конструкции или механизма. Еще одним распространенным назначением резьбовых соединений является обеспечение заданного расстояния между деталями. Классификация соединений этого типа осуществляется по нескольким параметрам. При этом она имеет большое значение, поскольку от вида резьбовых соединений зависит их область применения, особенности эксплуатации, нормы отбраковки. В зависимости от способа исполнения различают соединения, которые выполняются посредством крепежных элементов и непосредственные соединения. В первом случае монтаж выполняется при помощи болтов, шпилек, гаек, винтов и других вспомогательных элементов. Непосредственное соединение монтируется путем скручивания друг с другом соединяемых элементов, например, труб с нарезанной резьбой. В зависимости от формы поверхности различают цилиндрические и конические резьбы. Оба этих типа резьб могут быть наружными и внутренними. По направлению витков нарезка может быть левой или правой. Ключевым параметром для классификации является тип профиля нарезки. По этому признаку выделяют следующие виды резьбовых соединений деталей: метрическая; дюймовая; трубная цилиндрическая; трапецеидальная; упорная; круглая. В машиностроении применяются в основном два вида резьбы: Резьбы крепежные (метрическая, трубная цилиндрическая, дюймовая и дюймовая коническая с углом профиля 60 градусов), которые нарезаются на стандартных крепёжных и деталях, подлежащих скреплению резьбой; Резьбы ходовые (трапецеидальная, упорная прямоугольная), которые нарезаются на деталях механизмов, преобразующих вращательное движение в поступательное, например, в домкратах, в ходовых винтах станков, навивочных приспособлениях и т.п. Все резьбы, за исключением прямоугольной, стандартизованы. Стандарты на резьбы устанавливают профиль и основные размеры резьбы, а также условные их обозначения. Элементы резьбы: сбеги, проточки, фаски – устанавливает ГОСТ 11706- 82. В технике для соединений деталей широко применяют болты, шпильки, винты, гайки, шайбы, штифты, шплинты и т. д. Все перечисленные детали стандартизованы. С их помощью осуществляются разъёмные соединения: болтовое, шпилечное, винтовое, штифтовое и т.д. Характеристики резьбовых соединений Достоинства: технологичность; взаимозаменяемость; универсальность; надёжность; массовость. Недостатки: раскручивание (самоотвинчивание) при переменных нагрузках — требуется применение специальных устройств (средств) для предотвращения раскручивания; отверстия под крепёжные детали, как резьбовые, так и гладкие, вызывают концентрацию напряжений; для уплотнения (герметизации) соединения необходимо использовать дополнительные технические решения; Коническая резьба обладает свойством герметичности и самостопорения. Классификация резьбовых соединений  Рисунок 1 - Классификация резьбовых соединений Госты и государственные стандарты резьбовых соединений разных стран Математический аппарат рассматриваемых резьбовых соединений БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Длину болта рассчитываем по формуле: l= Ф1+Ф2+S+m+a+c, где: Ф1 и Ф2 – толщина соединенных фланцев (см. задание) S – толщина шайбы, (прил. 7 и 9) m – высота гайки, (прил. 7)  a+c0,3d а – запас резьбы, с – величина фаски d – диаметр болта l – длина болта, после расчёта подбирается по ГОСТу ближайшее большее стандартное значение lст. в зависимости от диаметра болта d (прил. 2) l= 17+13+4+15+0,318 = 54,4 мм. Принимаем па ГОСТ 7798–70 длину болта 55мм. Болт М181,555.58 ГОСТ 7798–70. Гайка М181,5.5 ГОСТ 5915–70. Шайба 18 ГОСТ 6402-70. ШПИЛЕЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Длину шпильки рассчитываем по формуле: l = Ф1+S+m+a+c l – длина шпильки, после расчёта подбирается по ГОСТу ближайшее большее стандартное значение lст. в зависимости от диаметра шпильки d (прил. 5 и 6 ) l = 20+7+13+0,316 = 44,8 мм. Принимаем по ГОСТ 22032–76 длину шпильки 45мм. Шпилька М1645.58 ГОСТ 22032–76 Гайка М16.5 ГОСТ 5915-70. ВИНТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Длину винта рассчитываем по формуле: l = Ф+1,5d, где: Ф – толщина фланца, d – диаметр резьбы, l – длина винта, после расчёта подбирается по ГОСТу ближайшее большее стандартное значение lст. (прил. 3 ) l = 9+1,56=18 мм. Данное значение соответствует стандартному по ГОСТ 1491-80. Винт М618.58 ГОСТ 1491–80. ШТИФТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Штифт 622 ГОСТ 3128-70.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
