Министерство  образования Российской Федерации 

Томский Государственный

  Архитектурно-Строительный Университет                
 
 
 
 
 

Кафедра «Прикладная механика и материаловедение» 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №1

Определение коэффициентов трения в резьбе и на торце гайки 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: Телешев А.В. гр. 318/2

                                                                                            Проверил: Шабанов Д.В. 
 
 
 
 
 

Томск 2010 

1 Цель Работы:

Закрепление на практике полученных теоретических знаний по курсу «Детали Машин», привитие навыков работы с приборами, измерительными и другими инструментами, а так же приобщение к научным исследованиям

      2 Задачи работы:

      Определение коэффициентов трения в резьбе fp и на опорном торце гайки fт, которые из         меняются в зависимости от ряда следующих основных факторов:

      - от сочетания материалов деталей резьбового соединения

      - от вида их термической обработки  и покрытия

      - от наличия и сорта смазки

      - от давления

      Установление  зависимости между силой затяжки Fзат и коэффициентами трения в резьбе fp и на торце гайки ft

       

       3 Теоретическое обоснование

      В процессе сборки соединений большинство  болтов подвергаются предварительной  затяжке. При этом стержень болта  на участке между головкой и гайкой  кроме осевого растягивающего нагружения дополнительно подвержен воздействию крутяжего момента, т.е. при завинчивании гайки резьбового соединения со стороны ключа на гайку действует момент завинчивания Тзав, преодолевающий моменты трения в резьбе Тр и на торце гайки Тт, т.е.

      Тзав=Тр+Тт

      3.1 Коэффициент трения в резьбе  в процессе затяжки болта окружная  сина Ft, приложенная к среднему диаметру резьбы гайки, создаёт осевую силу Fзат, растягивающую болт. Используя известные геометрические зависимости получаем уравнение для определения момента трения в резьбе

      Тр=0,5*Fзат*d *tg(  +p ), где d – средний диаметр резьбы;   - угол подъема резьбы, определяемый из условия tg  =p/ d (p – шаг резьбы); p – приведённый угол трения в резьбе, определяемй из условия tgp =f. Для метрической резьбы (  =60)  приведённый коэффициент трения fp и действительный коэффициент трения fp связаны зависимостью

        fp=fp*cos(a/2),

     или

                                                                         fp=0,866*fp

     При определении приведенного угла трения p по величине крутящего момента Тр получим 

     Pp=arctg*(2Tр/Fзат*d ) -  . 

     3.2 Коэффициент трения на торце  гайки

     Коэффициента  трения на торце гайки можно определить аз уравнения

     Тт=0,5*Fзат*fт*Dcp,

     Где Dcp – средний диаметр опорной поверхности гайки;

     Dcp=(D +dотв)/2

     Где D1 -  наружный диаметр опорной поверхности гайки (размер гайки под ключ)

     dотв – внутренний диаметр опорной поверхности гайки (диаметр опорной поверхности гайки (диаметр отверстия под болт в шайбе 10). Тогда

     Fт=(2*Tт)/Fзат*Dcp

     Таким образом, выражение (1) примет вид

     Тзат=0,5*Fзат*[d*tg(  +p)+fт+Dcp]

 

       4