Протокол
к лабораторной работе №1 «Определение моментов и коэффициентов трения в резьбе и на опорной поверхности гайки».
Цель работы: При заданном определить и двумя путями: расчетным (теоретическим) и опытным. Определить также коэффициенты трения и . Сравнить расчетные результаты с оп ытными и сделать выводы.
Теоретическая часть.
При завинчивании гаек в болтовых соединениях внешний момент, приложенный к ключу - , уравновешивается моментом в резьбе - и моментом на опорной поверхности торца гайки - .
Условие равновесия:
(1) |
Возникшие в результате затяжке болта осевое усилие и моменты и связаны соотношениями:
(2) | |
(3) |
где
- угол подъема витков резьбы;
- шаг резьбы;
- средний диаметр резьбы;
- приведенный угол трения остроугольной резьбы;
- коэффициент трения на поверхности витков резьбы;
- коэффициент трения на опорной поверхности торца гайки;
- угол профиля резьбы;
- наружный диаметр опорной поверхности гайки (размер «под ключ»);
- внутренний диаметр опорной поверхности гайки (диаметр отверстия в шайбе).
Примечание: по указанию преподавателя может вычисляться по уточненной формуле:
(3 а) |
Из выражений (1),(2) и (3) находится усилие затяжки гайки
(4) |
Из формулы (4) следует, что для осуществления заданной затяжки , значение внешнего момента зависит от значений коэффициентов трения и (для данного размера резьбы).
Рис. 1. Схема устройства лабораторной установки
1 – основание; 2 – динамометрическая пружина; 3 – испытываемый болт; 4 – гайка; 5 – упорный подшипник; 6 – сменная втулка; 7 – сменная шайба; 8 – сферическая шайба; 9 – индикатор часового типа; 10 – стопорное устройство.
Исходные данные:
1. Наружный диаметр резьбы | = | 18, | мм; |
2. Внутренний диаметр резьбы | = | 15,294, | мм; |
3. Средний диаметр резьбы | = | 16,376, | мм; |
4. Наружный диаметр опорной поверхности гайки | = | 27, | мм; |
5. Внутренний диаметр шайбы | = | 19, | мм; |
6. Коэффициент трения в резьбе | = | 0,1; | |
7. Коэффициент трения на опорной поверхности гайки | = | 0,1. |