Ослабление затяжки болтового соединения

Для обеспечения прочного и надежного соединения. болтами необходимо при сборке создать определенное усилие затяжки, которое не должно измениться в про­цессе эксплуатации. Однако при механическом, крепле­нии пластмасс, в отличие от металлов, часто наблюда­ется ослабление затяжки собранного узла. Это обуслов­лено в первую очередь деформацией пластмассовой де­тали- вследствие ползучести материала под. действием усилия затяжки болтов.

Наиболее склонны к ослаблению затяжки при меха­ническом креплении соединения из термопластов, и реак - топластов, изготовленных холодным отверждением. Зна - дительное ослабление соединения происходит вскоре по­сле затяжки. Так,-например, при креплении механиз­мов к полиэфирному стеклотекстолиту СТ-ШЫ холод­ного отверждения'ослабление затяжки происходит уже в течение первых 24 ч [84, с. 60] (рис. Ш.17).

Вибрационные нагрузки, повышенная влажность и колебания температуры способствуют быстрому ослаб­лению соединения. При действии вибрационных и удар­ных нагрузок в результате ослабления соединения про­исходит истирание поверхности стеклопластика под шайбами, а на. стенках отверстий под крепежные эле­менты появляются царапины и сколы. С увеличением размера подкладочной шайбы ослабление, механиче­ского крепления становится менее заметным (см. рис. III.17).

При сильном охлаждении соединяемых деталей, на­пример, в конструкциях криогенной техники, ослабление соединения также возможно.

Часто встречающейся причиной ослабления затяжки является также самоотвинчивание гаек при динамиче­ских нагрузках.

Предотвратить ослабле­ние соединения можно до­полнительным подтягивани­ем крепежного элемента (однако это увеличивает трудоемкость сборки болто­вого соединения), примене­нием подкладочных ; метал­лических шайб под головки болтов и под гайки. Однако, учитывая различие’ между температурными коэффици­ентами линейного расшире­ния металла и пластмассы, рекомендуется [85] отка­заться от оплошных метал­лических колец и приме­нять их в виде кольцевых сегментов [85].

Подпись: о 2. 4 В 8 W п J4 1G 18 Рис. III. 17. Зависимость деформации б . стеклотекстолита СТ-ПН-1 толщиной^ 25 мм от продолжительности t действия усилия затяжки, создающего в материале болта (М16) напряжение, равное 0,6 от его предела текучести: для образцов с шайбой диаметром равным 35 мм (/) и 40 мм (2), а также образцов с подкладкой размерами 120Х100Х10мм (3). Подпись:Казалось бы, что наибо­лее простым опособом пред­отвращения ослабления со­единения является применение крепежа* который оста­вался бы в затянутом состоянии до конца срока службы изделия. Теоретически такая оптимальная затяжка обес­печивается, если крепежный элемент удерживается в затянутом состоянии силами трения. Однако на практи­ке приходится применять стопорящие устройства.

Стопорящиеся крепежные элементы подразделяют на свободно вращающиеся, с предварительно повышен­ным крутящим моментом сопротивления отвинчиванию К.' крепежные элементы с клеевым («химическим») сто­порением.

j К крепежным элементам первого типа относят зуб­чатые и пружинные стопорные шайбы, а также болты ;е зубчатыми головками; Если крепеж и детали имеют зубчатые опорные поверхности, то болт и гайка яе мо­гут выйти из зацепления с зажимаемой поверхностью.* В этом случае крутящий момент, при котором происхо­дит потеря, затяжки, больше, чем момент при завинчи­вании. Однако при использовании зубчатых и пружин­ных шайб на поверхности хрупких термопластов могут образовываться риски.

Создание предварительно. задаваемого йойышеннбго момента сопротивления отвинчиванию обеспечивается увеличением трепня в резьбе йри деформации профиля резьбы одного из сопрягаемых резьбовых элементов; увеличение трения достигается также установкой на гайке или болте вкладышей из полимерных (полиамид­ных или полиэфирных) материалов, . обеспечивающих плотное контактирование сопрягаемых резьб.

Вкладыши из полимерных материалов пригодны для многократного использования, но их применение значи­тельно повышает стоимость крепежа и накладывает оп­ределенные ограничения по температуре эксплуатации.

Стопорение с помощью клеев (анаэробных, эпоксид­ных микрокапсулированных и эпоксидных двухкомпо­нентных), можно производить только однократно. Од­нако выполнить такое стопорение значительно проще и оно обходится намного дешевле, чем стопорение с по­мощью шайб и крепежных элементов с деформирован­ной резьбой.

Стабильная затяжка болтов возможна при введении в пластмассу металлических вставок, не уступающих по прочности болту [84, с. 39]. В этом случае усилие за­тяжки болта воспринимается вставкой, а пластмасса остается разгруженной. Однако высокая прочность та­кого соединения при механическом креплении может быть обеспечена лишь при надежном закреплении встав­ки в пластмассе.

Комментарии закрыты.