[Rögzítőelemek ismerete] A menetek típusai és a csavarok mechanikai tulajdonságai

I. A szálak típusai

A szálak céljuk szerint két nagy kategóriába sorolhatók: összekötő menetek és átviteli menetek.

1. Szálak összekötése

Az összekötő menetek két típusra oszthatók: közönséges menetekre és csőmenetekre, amelyeket főként alkatrészek csatlakoztatására használnak. Négy általánosan használt szabványos menet van, nevezetesen: durva menetemelkedésű közönséges menetek, finom menetemelkedésű közönséges menetek, csőmenetek és kúpos csőmenetek.

① A közönséges szálak menetformája egyenlő oldalú háromszög (a menetszög 60 fok). A finom és durva menetemelkedésű menetek közötti különbség az, hogy azonos főátmérő mellett a finomemelkedésű menetek menetemelkedése kisebb, mint a durva menetemelkedésűeké.

② A csőmenetek és a kúpos csőmenetek menetformája egyenlő szárú háromszög (a menetszög 55 fok). A csőmeneteket főként vízcsövek, olajcsövek, gázcsövek és egyéb csővezetékek csatlakoztatására használják. A csőmenetek hengeres csőmenetekre és kúpos csőmenetekre vannak osztva, mindkettő hüvelykben van megadva, és a menetemelkedést a 25,4 mm-es menethosszon belüli menetek számával fejezzük ki.

A csőmenetek további felosztása:

● Nem tömített csőmenetek (G): A csőmenet menetfúrói a belső menet megmunkálására, a matricák pedig a külső menet megmunkálására szolgálnak;

● Zárt csőmenetek (R): Nagy pontosság szükséges, és két illesztési mód létezik: a hengeres belső menetek és a kúpos külső menetek "henger/kúpos" illesztést alkotnak; a kúpos belső menetek és a kúpos külső menetek "kúpos/kúpos" illeszkedést alkotnak.

(1) A csőmenet mérete a cső belső átmérőjének hozzávetőleges értéke, nem pedig a cső külső átmérőjének. Például az 1/2 hüvelyk a DN15-nek felel meg.

(2) A csőmenet alakjának vastagságát a hüvelykenkénti menetek száma fejezi ki, és az átszámított menetemelkedés egy tizedes. Például egy G1 hüvelykes csőmenetnek 11 menete van a tengely mentén, és a menetemelkedése 25,4 ÷ 11 ≈ 2,309 mm. A csőmeneteket leginkább csőszerelvények és vékonyfalú alkatrészek csatlakoztatására használják, kis menetemelkedéssel és menetforma mérettel.

● A metrikus szálakat menetemelkedéssel, míg az amerikai és brit szálakat a hüvelykenkénti szálak számával fejezzük ki.

● A metrikus szálak 60 fokos egyenlő szárú, a brit szálak 55 fokos, az amerikaiak pedig 60 fokos egyenlő szárú menetformájúak.

Megjegyzés: A bennfentesek általában a "fen" kifejezést használják a menetméretre . 1 hüvelyk egyenlő 8 bordával, 1/4 hüvelyk 2 fen, és így tovább (pl. 1/2 hüvelyk 4 bordás, 3/4 hüvelyk 6 fen).

2. Átviteli szálak

Az átviteli szálak teljesítmény vagy mozgás átvitelére szolgálnak, és négy általánosan használt szabványos szál van:

1) Trapézmenetek: A menetforma egy egyenlő szárú trapéz 30 fokos menetszöggel, amely a leggyakrabban használt átviteli menet. A téglalap alakú menetekhez képest átviteli hatékonysága valamivel alacsonyabb, de jó feldolgozhatósággal, nagy gyökérszilárdsággal és jó központosító teljesítménnyel rendelkezik. A szerszámgépek vezérorsója trapézmeneteket használ az erő kétirányú átvitelére, a menetkód pedig Tr.

2) Fűrészfogmenetek: Az átviteli menet típusa, amely egyirányú erőt visel. A menetforma egy egyenlő szárú trapéz, az egyik oldala 30 fokos szöget zár be a függőleges vonallal, a másik oldal pedig 3 fokos szöget zár be, és 33 fokos menetszöget alkot, a menetkód B. Csak egyirányú erő viselésére szolgál. A trapézmeneteknél magasabb átviteli hatékonysága és szilárdsága miatt gyakran használják egyirányú erőhordozó mechanizmusokban, például csavarprésekben és hidraulikus présekben.

3) Négyszögletes menetek: Főleg erőátvitelre használják. Jellemzője, hogy az átviteli hatásfok magasabb, mint más szálaknál, viszont nagy a feldolgozási nehézség és alacsony a gyökérszilárdság, ezért alkalmazása korlátozott.

4) Modulmenetek: Csigahajtómű-menetek néven is ismertek, 40 fokos menetszöggel, amelyek jellemzői a nagy áttételi arány, a kompakt szerkezet, a stabil átvitel és a jó önzáró teljesítmény, elsősorban redukciós eszközökben használják.

II. A csavarok mechanikai tulajdonságai

1. Fokozatok: A metrikus csavarok szilárdsági fokozatai főként 10 teljesítményfokozatot tartalmaznak: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9, 12,9.

A nagy szilárdságú csavarok megkülönböztetése és jelentése: A 8.8-as és magasabb osztályú csavarokat összefoglalóan nagy szilárdságú csavaroknak, a többi típust pedig normál szilárdságú csavaroknak nevezzük.

2. A csavar teljesítményfokozat-jelölésének jelentése: A csavar teljesítményfokozat-jelölése két számjegyből áll, amelyek a csavar névleges szakítószilárdsági értékét és folyási arányát jelzik. Például a 4.8-as teljesítményfokozatú csavar (Megjegyzés: A 4.8-as fokozat normál szilárdságú csavar, nem pedig nagy szilárdságú csavar) jelentése:

(1) A csavar anyagának névleges szakítószilárdsága 400 MPa;

(2) A csavar anyagának folyásaránya 0,8;

(3) A csavar anyagának névleges folyáshatára 400 × 0.8=320 MPa.

3. A mechanikai teljesítmény fokozatacsavarokfőként a következő négy mutatóval rendelkezik:

a. Szilárdsági mutatók (szakítószilárdság, folyáshatár, folyáshatár, garantált feszültség);

b. Keménységjelzők (Vickers keménység, Brinell keménység, Rockwell keménység, felületi keménység);

c. Plasztikusság és szívósság mutatók (nyúlás, ékterhelési szilárdság, ütéselnyelési energia, fejszilárdság);

d. A szénmentesítő réteg mutatói (a nem széntelenített menetréteg minimális magassága, a teljesen széntelenített réteg maximális mélysége).

4. Főnév magyarázata

1) Szakítószilárdság (σb) (N/mm²): Az a maximális húzóerő, amelyet a termék egységnyi területen elviselhet, arra a maximális feszültségre utalva, amelyet egy fém anyag elbír a törés előtt.

2) Garantált terhelés (SP) (N/mm²): A termék minősége és specifikációja szerint meghatározott ideig egy bizonyos terhelés éri, amelyet a termék mérhető maradandó alakváltozás nélkül elbír.

3) Folyáspont (σs) (N/mm²): Az a pont, ahol a nyúlás növekszik, de a feszültség nem növekszik, amikor az anyagot nyújtják. Az általános kis szilárdságú termékek szakítógörbéjén egy nyilvánvaló folyáshatár jeleníthető meg, amely az anyag rugalmas alakváltozása és képlékeny alakváltozása közötti határvonal; a nagy szilárdságú termékek szakítógörbéjében nincs nyilvánvaló folyáshatár. Ha a folyáshatár nem mérhető, akkor ehelyett a folyáshatár mérésének módszere használható.

4) A folyáshatár definíciója: Az a folyáshatár, amikor egy fémanyag folyási jelenségen megy keresztül, vagyis az a feszültség, amely ellenáll a mikroplasztikus deformációnak. A nyilvánvaló folyásjelenséggel nem rendelkező fémanyagoknál a 0,2%-os maradó alakváltozást előidéző ​​feszültségérték a folyáshatár, amit feltételes folyáshatárnak vagy folyáshatárnak nevezünk. A határértéket meghaladó külső erő az alkatrész tartós meghibásodását okozza, amelyet nem lehet helyreállítani. Például az alacsony széntartalmú acél folyáshatára 207 MPa. Ha a külső erő meghaladja ezt a határt, az alkatrész maradandó alakváltozást okoz; ha ez kisebb, mint ez a határ, az alkatrész visszatérhet eredeti alakjába.

Megjegyzések:

a. Az anyagdeformáció rugalmas deformációra (a külső erő eltávolítása után visszatérhet eredeti alakjába) és plasztikus deformációra (a külső erő eltávolítása után nem térhet vissza eredeti alakjába, és az alak megváltozik, például megnyúlik vagy rövidül) oszlik.

b. Amikor a feszültség meghaladja a rugalmassági határt, az folyási szakaszba kerül, és az alakváltozás gyorsan növekszik. Ekkor a rugalmas deformáció mellett a képlékeny deformáció egy része is bekövetkezik. Amikor a feszültség eléri a folyáshatárt, a képlékeny alakváltozás meredeken növekszik, és a feszültségben és alakváltozásban enyhe ingadozások lépnek fel. Ezt a jelenséget terméshozamnak nevezik. A maximális és minimális feszültségeket ebben a szakaszban felső folyáshatárnak, illetve alsó folyáshatárnak nevezzük.

Mivel az alacsonyabb folyáshatár értéke viszonylag stabil, az anyagellenállás mutatójaként használják, amelyet folyáshatárnak vagy folyáshatárnak (ReL vagy Rp0,2) neveznek.

5) Keménység: A fémanyag azon képességét, hogy ellenálljon egy keményebb tárgy benyomódásának, keménységnek nevezzük. Ez az anyagteljesítmény átfogó fizikai mennyisége, amely azt jelzi, hogy a fémanyag mennyire ellenáll a rugalmas alakváltozásnak, képlékeny alakváltozásnak vagy törésnek kis térfogaton belül (gyakori mutatók: Vickers-keménység HV30, Brinell-keménység HB, Rockwell-keménység HRB és HRC, felületi keménység HV0,3).

6) Ékterhelési szilárdság: Végezzen ékterhelési tesztet a hatlapfejű, négyszögletes fejű (négyszögletű), hatlapú karimafelületű vagy dugaszolófejsapkacsavarokon, azaz tesztelje a termék szakítószilárdságát, miután a fej alá éktömböt ad hozzá, a termék szakítószilárdságának és fejszilárdságának kimutatása céljából.

7) Megnyúlás (δ): A termék nyúlása a törés utáni nyúlás és a törés előtti eredeti hossz aránya.

① Nyújtási pont: Az a feszültség, amelynél a minta tovább tud nyúlni (deformálódni) anélkül, hogy az erőt növelné (állandóan tartva) a vizsgálat során.

② Felső folyáshatár: Az erőt megelőző maximális feszültség először csökken, amikor a minta enged.

③ Alsó folyáshatár: A minimális feszültség a folyási szakaszban, amikor a kezdeti tranziens hatást nem vesszük figyelembe.

Egyes acéloknak (például a magas széntartalmú acéloknak) nincs nyilvánvaló hozamjelensége. Általában azt a feszültséget, amelynél a mikroplasztikus deformáció fellép (0,2%), az acél folyáshatárának tekintik, amelyet feltételes folyáshatárnak neveznek.

8) Fej szilárdsága: Szerelje be a terméket egy ferde lyukkal ellátott tartóba, és üsse meg a termék fejét. Mertteljes menetes csavarokvagy csavarokat, mindaddig, amíg nem fordul elő elhajlás, még akkor is, ha repedések jelennek meg az első meneten, úgy kell tekinteni, hogy megfelel e vizsgálat követelményeinek; félmenetes termékeknél nem keletkezhetnek repedések a fejnél, a támasztófelületnél és a támasztófelület és a csavarrúd közötti átmeneti csíknál. A GB/T 3098.1 szerint ezt a vizsgálatot olyan csavarokra és csavarokra kell elvégezni, amelyek specifikációja kisebb vagy egyenlő, mint M16, és túl rövid az ékterhelési vizsgálat elvégzéséhez.