Меню Рубрики

Установка болта головкой вниз

Как правильно установить болт в соединении, шляпкой вниз или вверх И где этонаписано

В машиностроении применяют три основных вида резьбовых крепежных соединений: болтами с гайками, ввертными болтами (винтами) , шпильками

1. Соединение болтами применимо только при возможности выполнения сквозных отверстий в стягиваемых деталях. Монтаж болтовых соединений не особенно удобен: требуется страховка болта от проворачивания при затяжке гайки. Желательна фиксация болта в осевом направлении при затяжке. При монтаже приходится манипулировать двумя деталями — болтом и гайкой.

2. Соединение ввертными болтами применяют при глухом нарезном отверстий, когда невозможно применить болт с гайкой, или при сквозном нарезном отверстии, когда возможна установка болта только с одной стороны соединения. Ввертные болты по конструкции аналогичны болтам с навертной гайкой.
Деталь с нарезным отверстием должна быть выполнена из материала, который хорошо держит резьбу (например, стали, ковкого и высокопрочного чугуна, титанового сплава, бронзы) . В деталях из мягких сплавов (алюминиевых, магниевых, цинковых и т. д. ) требуется введение промежуточных нарезных втулок (футорок) из более твердого металла.
Нежелательно выполнение нарезных отверстий в деталях из серого чугуна для часто разбираемых соединений (резьба в сером чугуне склонна к выкрашиванию и быстро изнашивается) , а также в деталях из коррозионно-стойких сталей (нарезание резьбы сопряжено с большими трудностями из-за вязкости сплава) . При износе резьбы деталь с нарезным отверстием выходит из строя, исправить ее можно только установкой нарезных втулок (если это допускает конструкция детали) .
Соединение имеет определенное ограничение по высоте стягиваемых деталей: осуществить правильную затяжку длинных болтов затруднительно из-за неустранимого скручивания стержня болта при затяжке.
При сборке и разборке манипулируют одной деталью — болтом, что представляет определенное преимущество перед болтовым соединением, где приходится манипулировать болтом и гайкой.

3. Соединение шпильками в основном применяют для деталей из мягких (алюминиевых и магниевых сплавов) или хрупких (серого чугуна) материалов, а также при глухих или сквозных нарезных отверстиях, в случаях, когда невозможна установка ввертных болтов.
Ввертной конец шпильки устанавливают в нарезном гнезде наглухо и притом по большей части с натягом. В этих условиях резьбовое соединение детали даже из мягких металлов получается достаточно надежным.
При срыве или повреждении резьбы деталь с нарезными отверстиями выходят из строя; исправить ее можно только установкой нарезных втулок. При обрыве шпильки удаление ввертного ее конца из гнезда затруднительно.
Сборка и разборка соединения имеет особенности; детали можно соединять и разъединять только в направлении, перпендикулярном к плоскости стыка, приподнимая снимаемую деталь на полную высоту шпилек. Этим соединение существенно отличается от болтового соединения и соединения ввертными болтами, где возможен, при удаленных болтах, сдвиг деталей параллельно плоскости стыка. При сборке и разборке манипулируют одной деталью — гайкой.
Соединение шпильками вызывает определенные неудобства при сборке: выступающие концы шпилек затрудняют доступ к соседним деталям. Особенно ощущается этот недостаток в многошпилечных соединениях с «частоколом» длинных шпилек.

Из эстетических соображений лучше, чтобы была видна шляпка болта, а не гайка.

источник

Болты. Типы болтов. Головки болтов. Затяжка болтов. Фиксация болтов.

Стандартные болты по степени точности (качеству обработки) поверхности делят на болты: 1) нормальной точности; 2) повышенной точности; 3) грубой точности.

Резьба для стандартных болтов применяется метрическая с крупным и мелким шагом. При выборе шагов резьб предпочтение следует отдавать крупным шагам.

По ГОСТ 1759—70 для болтов, винтов, шпилек из углеродистых и легированных сталей установлены классы прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9. Первое число, умноженное на 100, определяет минимальное временное сопротивление в МПа. второе число, разделенное на 10, определяет отношение предела текучести к временному сопротивлению; произведение чисел определяет предел текучести в МПа, уменьшенный в 10 раз. Для гаек из тех же сталей установлены классы прочности; 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14. Число, обозначающее класс прочности, умноженное на 100, дает предельное напряжение в МПа.

Для болтов, винтов и шпилек из коррозионностойких, жаропрочных, жаростойких и теплостойких сталей установлены группы, определяющие их свойства: 21, 22, 23, 24, 25, 26. Механические свойства гаек из тех же сплавов установлены по группам: 21, 23, 25, 26.

Основные типы болтов представлены на рис. 94.

На рис. 94, I показан «жесткий» болт с диаметром стержня, равным наружному диаметру резьбы. Эта форма сохранилась только для малонагруженных или коротких болтов. В ответственных случаях применяют «упругие» болты (рис. 94, II) с диаметром стержня уменьшенным по крайней мере до размера внутреннего диаметра резьбы, а то еще более до 0,8 и даже до 0,7 номинального диаметра резьбы.

Читайте также:  Установка заводского подогрева сидений калина

Известно, что увеличение упругости болтов улучшает условия работы стяжного соединения, подвергающегося действию ударной нагрузки.

Тонкие болты менее чувствительны к перекосам, возникающим вследствие неперпендикулярности опорных поверхностей головки и гайки, а также непараллельности резьбового пояса относительно оси болта. Утонение стержня позволяет выполнять плавные переходы между стержнем болта и нарезным поясом, а также между стержнем болта и головкой с одновременным увеличением сопротивления усталости болта. Это обусловливает повышенную сопротивляемость упругих болтов циклическим нагрузкам.

На участках, примыкающих к нарезному участку и головке, болты снабжают центрирующими поясками (рис 94, II—IV). Часто пояски не делают (рис. 94, V), отчего повышается упругость болта и способность его самоустанавливаться в отверстиях деталей.

Головки болтов обычно выполняют в виде шестигранника (рис. 95, I, II). Применяют и другие формы головки: с лысками под ключ (рис. 95, III, IV), с внутренним шестигранником (рис. 95, V), с треугольными шлицами (рис. 95, VI).

Головки с внутренним шестигранником чаще всего применяют в случае «утопленной» установки (рис. 95, VII), когда габариты не позволяют использовать наружный ключ.

Важное значение для прочности болта имеет форма перехода от стержня к головке (рис. 96) и к нарезному участку. Головка должна быть присоединена к стержню галтелью (рис. 96, II) радиусом R не менее 0,2d (рис. 96, I — без галтели).

Утонение стержней болтов дает возможность применения наиболее 6лагоприятных для сопротивления усталости форм галтелей — конической (рис. 96, III) и эллиптической (рис. 96, IV) форм, а также применения разгружающих выточек (рис. 96, V—VII). Наиболее благоприятную форму сопряжения имеют головки с конической опорной поверхностью (рис. 96, VIII, IX).

Нарезные участки следует соединять со стержнем галтелью (рис. 97, I) радиусом не менее R = (d – d)/2 (d — наружный диаметр резьбы; d — диаметр стержня), лучше большим радиусом, порядка R = d (рис. 97, II), конической (рис. 97, III) или эллиптической галтелью (рис. 97, IV), обеспечивающей крутой выход резьбы и плавное соединение нарезной части со стержнем.

Сопряжение со стержнем центрирующих поясков (рис. 96, VI, VII) производится галтелями такого же типа.

В случае, когда собственной податливости болта, даже уменьшенного размера (см. рис. 94, V), недостаточно для обеспечения правильной работы соединений, устанавливают элементы, создающие дополнительную податливость (рис. 98). Если позволяют осевые габариты, то увеличивают длину болта с помощью подставок под гайку (рис. 98, III), иногда с введением пружинного элемента (рис. 98, IV). Если осевые габариты ограничены, то упругие элементы развивают в радиальном направлении, применяя упругие подкладные шайбы (рис. 98, V, VI).

На рис. 98, VII показана своеобразная конструкция, обеспечивающая высокую податливость при небольших осевых и радиальных габаритах. Болт устанавливают в двух концентричных вилках. При затяжке болта наружная втулка (а) растягивается, а внутренняя (б) сжимается.

Сечения болта и втулок одинаковые. Таким образом, соединение обладаем податливостью примерно в 3 раза большей податливости самого болта.

Для правильной работы резьбового соединения необходимо, чтобы действующая на соединение сила была приложена по оси, иначе говоря, чтобы соединение не имело перекосов, а болт был разгружен от изгиба. Податливые болты сами по себе хорошо компенсируют перекосы; однако изгиб вызывает в стержне болта дополнительные напряжения. Поэтому для предупреждения перекосов в ответственных соединениях применяют специальные меры, например, используют посадку резьбовых деталей с зазором. В противоположность старым теориям, требовавшим всемерного увеличения плотности резьбы для увеличения надежности резьбового соединения, новая теория убедительно доказала преимущества свободной резьбы. Свободная резьба позволяет гайке несколько самоустанавливаться относительно нарезного конца болта, что способствует правильной работе соединения. Вместе с тем увеличенный зазор в свободной резьбе способствует более равномерному распределению нагрузки между витками, что, в свою очередь, повышает прочность соединения.

В ответственных соединениях широко используют принцип самоустанавливаемости. На рис. 99 показаны способы обеспечения самоустанавливаемости (примерно в порядке возрастающей свободы самоустанавливаемости). Эти способы следующие: кольцевые выборки в гайке и в головке болта (рис. 99, I); прокладки из мягкого металла (рис. 99, II); применение гаек со сферической опорной поверхностью (рис. 99, III); установка сферических шайб под гайку (рис. 99, IV, V).

Читайте также:  Установка лобового стекла пежо 307

Наибольшая свобода самоустанавливаемости обеспечивается в том случае, если сферические шайбы устанавливают и под гайку, и под головку болта (рис. 99, VI—VIII). Радиус сферы в сферических самоустанавливающихся шайбах делают равным R = (1,5—2,5)d, (где d — диаметр резьбы).

Затяжка болтов. При затяжке гайки болт должен быть надежно зафиксирован от проворачивания. При сборке в положении, когда головка болта находится внизу, необходимо, кроме того, придерживать болт от выпадения. Держать болт за головку ключом неудобно, а в некоторых случаях невозможно из-за ограниченных габаритов.

Способы фиксации болта от проворота показаны на рис. 100. Способ фиксации коническим подголовником (рис. 100, I—III), основанным на повышенном трении на конических опорных поверхностях, рекомендовать нельзя, так как фиксация получается нежесткой.

Способы жесткой фиксации показаны на рис. 100, IV—X. Шестигранные головки обычно фиксируют упором одной из граней в выступ в теле детали (рис. 100. IV, a). На цилиндрических деталях (типа фланцев) фиксация осуществляется упором в кольцевую заточку (рис. 100, IV, б). На болтах с цилиндрической головкой для этой цели снимают лыски (рис. 100, V). Некоторые головки (рис. 100, VI, VII) выполняют с фиксирующей гранью, вынесенной за пределы цилиндра головки.

На рис. 100, VIII—X показаны способы фиксации усиком, выполненным как одно целое с головкой болта; усик вводят в углубление в теле детали.

Способы фиксации болтов, приведенные на рис. 100, VI—X, значительно дороже простых способов фиксации за грань или лыску, поэтому их применяют только в специальных случаях.

Способы фиксации болтов усиками под головками (рис. 100, XI) или квадратными подголовниками (рис. 100, XII) в настоящее время не применяют из-за нетехнологичности (обработка гнезд под подголовники затруднительна).

Следует предостеречь от ошибок, нередко допускаемых в конструкции фиксирующих элементов. При любом способе фиксации нельзя допускать внецентренного приложения нагрузки к головке и ослабления головки. Примеры ошибочных конструкций показаны на рис. 101. В конструкциях на рис. 101, I—III неизбежна внецентренная нагрузка из-за асимметричной формы опорной поверхности головки. Конструкция на рис. 101, IV резко ослабляет головку болта и, кроме того, вызывает внецентренную нагрузку из-за нарушения сплошности опорной поверхности.

В конструкции, изображенной на рис. 102, фиксируется навертный конец болта. В теле болта проделаны два паза, входящие в зубцы, выполненные в отверстии притягиваемой детали. Этим способом предупреждают скручивание болта при затяжке, что особенно важно для длинных болтов. Конструкция применима только для стальных деталей.

Помимо фиксации от проворота, болты необходимо поддерживать в осевом направлении при затяжке. Осевая фиксация болта обязательна при механизированных способах сборки с затяжкой гаек гайковертами. Лучше всего предусматривать жесткую фиксацию болта в осевом направлении.

На рис. 103 показаны способы осевой фиксации болтов (на примере крепления цилиндрической детали к корпусу). В конструкции, изображенной на рис. 103, I, II, фиксацию осуществляют зегерами, введенными в кольцевую канавку в теле болта. В конструкциях, представленных на рис. 103, III, IV, фиксируют одновременно все болты зегером (рис. 103, III), установленным в корпусе, или пластиной (рис. 103, IV), которая к тому же предупреждает проворачивание болтов.

На рис. 103, V представлена конструкция, обеспечивающая осевую фиксацию и предупреждающая проворот; болт постоянно закреплен в корпусе гайкой. Аналогичный результат можно получить, применяя шпильки вместо болта (рис. 103, VI).

Стоит сказать несколько слов о монтаже зегеров в случае осевой фиксации болтов по способу, приведенному на рис. 103, I, II. На рис. 104, I—III показаны неправильные (ошибочные) способы установки зегеров; зегеры вмонтированы в выточки в теле корпуса; их установка на болт, предварительно введенный в корпус, невозможна или крайне затруднительна. Для облегчения монтажа в этом случае потребовалось бы увеличить диаметр выточки в корпусе до размера, по меньшей мере равного размеру зегера в разведенном состоянии (рис. 104, IV).

Правильные способы установки зегеров показаны на рис. 104, V, VI. Здесь выточки сделаны в притягиваемой детали; плоский торец корпуса допускает беспрепятственную установку зегера. Для обеспечения плотной притяжки детали к корпусу важно предусмотреть зазор (а) (рис. 104, V) между стенкой выточки и зегером.

При затяжке длинных болтов следует предупреждать скручивание болта моментом затяжки. Для этой цели на торце болта предусматривают устройства под ключ (рис. 105, I, II) или жестко фиксируют конец болта от проворота подкладной шайбой (а) (рис. 105, III), заходящей в пазы на конце болта и в корпусе. Другой способ фиксации показан на рис. 102.

Читайте также:  Установка squid на debian iptables

Сила затяжки имеет большое значение для работоспособности болтового соединения. Необходимую силу затяжки определяют расчетом или экспериментально. В ответственных соединениях затяжку контролируют динамометрическим ключом или измерением упругой деформации болта (способ более точный). В последнем случае в конструкции болта должны быть предусмотрены средства, облегчающие измерение: на торце болта и на головке делают сферические выступы, позволяющие измерять деформацию болта микрометром «в обхват» (рис. 106, I), или предусматривают гнезда для закладки шариков при измерении (рис. 106, II).

На рис. 107 показан способ контроля силы затяжки с помощью сигнальной шайбы. Под гайку, между двумя шайбами, устанавливают мерную шайбу (а) из пластичного металла. Концентрично с ней устанавливают сигнальную шайбу (б). Толщина шайбы (а) больше толщины шайбы (б) на строго определенную величину s; эта величина наряду с пластическими характеристиками материала шайбы (а) определяет силу затяжки.

При затяжке мерная шайба сплющивается. Пока зазор не выбран, сигнальная шайба (б) свободно проворачивается. Затяжку прекращают в тот момент, когда шайба (б) перестает проворачиваться от руки; это свидетельствует о том, что зазор s выбран и затяжка осуществлена необходимой силой.

На рис. 108 и 109 показаны некоторые типы нестандартных и специальных болтов.

Ввертные болты. Эти болты по конструкции весьма близки к болтам с навертными гайками, хотя функционально как крепежные элементы они коренным образом отличаются от последних.

Большинство типов болтов, изображенных на рис. 108, 109, можно использовать в качестве ввертных болтов.

На рис. 110, I доказан жесткий ввертный болт с шестигранной головкой, на рис. 110, II—III — упругие болты; на рис. 110, IV — болт, завертываемый в футорку (случай установки в корпус из легких сплавов).

Основные типы футорок (нарезных втулок) и способы их установки в корпус показаны на рис. 111. Футорки изготовляют из стали (реже из бронзы) и завертывают по посадке с натягом, чаще всего «солдатиками».

Для обеспечения плотного прилегания притягиваемой детали привалочную поверхность обрабатывают начисто после установки футорок (рис. 111, I). Технологичнее способ, при котором футорки устанавливают с занижением по отношению к предварительно обработанной поверхности корпуса (рис. 111, II—VI). Футорки завертывают до упора в днище отверстия (рис. 111, I); в последние нитки резьбы отверстия (рис. 111, II); в буртик (рис. 111, III) или в гладкий поясок на наружном торце футорки (рис. 111, IV).

На рис. 111, V показана конструкция футорки с уменьшенным «воротником», позволяющая получить равномерное распределение нагрузки по виткам резьбы. На рис. 111, VI представлена конструкция футорки, завертываемой с противоположного конца отверстия (случай сквозного отверстия).

На рис. 112 приведена самоврезающаяся футорка, применяемая для установки в корпуса из мягких металлов и пластиков. На наружной поверхности футорки нарезан поясок мелких продольных шлицев (а) и несколько кольцевых гребешков (б) треугольного профиля. Прорезные концы футорки подгибают к центру, после чего футорку калят. Футорку устанавливают в корпус так, чтобы продольные шлицы врезались в стенки гнезда. При завертывании нарезной конец болта распирает концы футорки. Кольцевые выступы при этом «впиваются» в стенки гнезда, обеспечивая связь между футоркой и корпусом.

При установке ввертных болтов желательно обеспечить свободу самоустанавливаемости головки относительно опорной поверхности. Это требование больше относится к ввертным болтам, чем к крепежным деталям других видов: у болтов с гайкой больше возможности самоустановки, так как болт сопрягается со стягиваемыми деталями только кольцевыми опорными поверхностями головки и гайки; у длинных шпилек задача облегчается податливостью стержня шпильки.

На рис. 113 показаны способы обеспечения самоустанавливаемости. В конструкции на рис. 113, I некоторая самоустанавливаемость головки обеспечивается разгружающей выточкой под головкой. Целесообразнее всего вводить сферические опорные поверхности (рис. 113, II—VI).

В машинах и узлах, где по требованиям к габаритам или к внешнему виду нежелательно применение выступающих головок, часто устанавливают болты с цилиндрической головкой с внутренним шестигранником или мелкими треугольными шлицами; головку утапливают в гнезде притягиваемой детали (рис. 114).

Для облегчения завертывания болтов с цилиндрической головкой на начальных стадиях, когда болт идет «из-под руки», наружную поверхность головки часто снабжают накаткой (рис. 115).

На рис. 116 изображены конструкции головок с внешними и с внутренними элементами, допускающими завертывание на выбор наружным или внутренним ключом.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector