Csavar (részlet)

Csavar ( német Gewinde - vágás, menetezés, lengyel gwint révén ) - rögzítőelem alkatrészek csatlakoztatásához vagy rögzítéséhez. Rúd alakú, egyik végén külső menettel , a másik végén pedig nyomaték átvitelére szolgáló szerkezeti elemmel [1] ; ez a konstruktív elem lehet:

hornyolt fej
recézett fej (oldalt)
vagy fej hiányában rés a rúd végén. [egy]

Ezenkívül a csavarok forgástengelyként szolgálhatnak a forgó alkatrészekhez, irányíthatják az egyenes vagy forgó mozgást, és más célokra is használhatók [2] .

Megjelenéstörténet

A csavaros mechanizmust az ókori Görögországban ismerték ( Arkhimédész csavar néven ). A csavart később Tarentumból származó Architas görög matematikus írta le . A Kr.e. 1. században e. a facsavaros fogaskerekeket már a mediterrán országokban is széles körben használták olaj- és borprések részeként. A 15. századi Európában a fémcsavarok, mint kötőelemek nagyon ritkák voltak, ha egyáltalán ismerték [3] . A kézi csavarhúzók (az eredetiben - francia tournevis [4] ) legkésőbb 1580 -ban jelentek meg , bár csak a 19. század elején terjedtek el [5] . Kezdetben a csavarok egyike volt a sokféle rögzítőelemnek az építőiparban, és az ács- és kovácsmesterségben használták őket.

A fémcsavarok széleskörű alkalmazása azután kezdődött, hogy 1760-1770-ben megjelentek a sorozatgyártású gépek [6] . Ezeknek a gépeknek a fejlesztése eleinte kétféleképpen zajlott: a facsavarok ipari gyártása egycélú gépen, és a szükséges csavarok kisüzemi sajtolása kézművesek által egy félkézi gépen, cserélhető berendezéssel.

A csavar és a többi rögzítő közötti különbség

A csavar abban különbözik a csavartól, hogy a végén nincs kúpos szűkület, és becsavaráskor nem hoz létre menetet az anyagban. .

Osztályozás

A céltól függően vannak:

rögzítőcsavarok (alkatrészek levehető csatlakoztatásához);
rögzítőcsavarok (az alkatrészek kölcsönös rögzítéséhez).

Rögzítőcsavarok

A gépészetben a leggyakoribb csavartípus a gépcsavar. Az ilyen csavar a levehető csavarkötés fő része, és egy rúd, amelynek egyik végén menet, a másik végén pedig fej található.

A csavar feje az összeillesztendő alkatrészek préselésére és a csavar csavarhúzóval , villáskulccsal , imbuszkulccsal (hatszögletű) vagy más szerszámmal történő megfogására szolgál. Elterjedtek a kerek, hatszögletű, négyzet alakú és egyéb fejű rögzítőcsavarok. Egyfajta csavarfejet - egy zárat - használnak, hogy megnehezítsék a csavar kicsavarását a kívülállók számára. Például egy vagy két lyukkal ellátott csavar a fejen ( rés helyett ), csavarok egy Y alakú csavarhúzóhoz stb. A Szovjetunióban a vasutak (a pályaszerkezetek rögzítése) gyakran használtak 5 oldalú csavarokat . Az autók szerelmesei számára „titkokat” árulnak az autó kerekeinek rögzítéséhez - általában mindegyikhez saját egyedi, nem szabványos kulcs szükséges.

Oroszországban az ötvözetlen és ötvözött szénacélból készült csavarok, rögzítőcsavarok és csapok mechanikai tulajdonságai a GOST 1759.4-87 [ 7] ( ISO 898/1-78) szerint normál körülmények között 11 szilárdsági osztályt jellemeznek: 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9. Az első szám 100-zal szorozva határozza meg a névleges szakítószilárdságot N / mm²-ben, a második szám (ponttal elválasztva az elsőtől), 10-zel szorozva, a folyáshatár és a szakítószilárdság százalékos aránya. A számok 10-zel szorzata adja a névleges folyáshatárt N/mm²-ben. A leggyakoribb csavarok és csavarok a 8.8-as osztályúak (normál szilárdság).

Az alkatrészek csavarral és anyával való összekapcsolását csavarosnak, a hozzájuk szánt csavarokat pedig csavaroknak nevezzük. . A csavarok általában hatszögletű kulcsrakész fejjel rendelkeznek.

A nem sík felületű alkatrészek csatlakoztatásakor a csavarok helyén árapályt készítenek, vagy a felület helyi feldolgozását úgy végezzük, hogy a csavarfej és az anya támasztópárnái laposak legyenek. Ellenkező esetben a csatlakozás ferde lehet, ami további feszültségekhez vezet, és a csavar tönkremeneteléhez vezethet. A puha anyagokból készült alkatrészeken erős perselyek vannak a csavarkötésekhez. Vékony részeken kívánatos helyi vastagítást készíteni a befűzéshez. Különböző elektromos potenciállal rendelkező anyagok csatlakoztatásakor szigetelőanyagból készült perselyek vagy nem fémes csavarok használhatók [8] .

Rögzítőcsavarok

Szükség esetén rögzítőcsavarokat használnak az alkatrészek egymáshoz viszonyított helyzetének rögzítésére. Ehhez különböző kiemelkedéseket vagy bemélyedéseket helyeznek el a végein az alkatrészek jobb rögzítése érdekében, valamint szükség esetén vagy lehetőség esetén speciális lyukakat készítenek a rögzítőcsavarok végére.

Példák rögzítőcsavarvégekre:

a GOST 12414-94 szerint Csavarok, csavarok és csapok végei. Méretek. (ISO 4753:1999):
- kúpos vége;
- lapos vége;
- hengeres vég;
- fúrt vég;
- lépcsős vég;
- lépcsős vége gömbbel;
- lépcsős vége kúppal;
más szabványok szerint:
- hullámos vég;
- golyóvég;
- szimmetrikus rögzítőcsavarok mindkét oldalon hornyokkal (automatikus összeszereléshez használják).

Név	Előírások	Alkalmazási terület
Csavartípusok [9]
Pan fejű csavar		Minden típusú leszerelhető csatlakozáshoz. Koronggal használható. A fej lehet süllyesztett vagy nem süllyesztett
Pan fejű csavar		Gyakrabban használják színesfém ötvözetekből és fémekből készült alkatrészek rögzítésére. Ha nem használ alátéteket, akkor a fej aljának kellően nagy területe megakadályozza az alkatrész károsodását.
Süllyesztett csavar ( Hang. süllyesztett vagy lapos fejű csavar )		Akkor használják, ha el kell rejteni a csavarok fejét, például burkolatok rögzítéséhez, külső alkatrészek rögzítéséhez. Nem ajánlott csapszegekkel használni
Süllyesztett fejű csavar ( angol ovális vagy emelt fejű csavar )
Pan fejű csavar ( hun . Kerek fejű csavar )		Olyan esetekben használható, amikor az összeillesztendő részek vastagsága túl kicsi süllyesztett csavarok használatához
Dugófejű csavar belső hatszögletű furattal		Olyan esetekre, amikor a csavarozásnál jelentős meghúzási erő szükséges
Speciális csavar hengeres fejjel és lapos		Műszerburkolatok és egyéb termékek rögzítésére
Beállító csavar süllyesztett fejjel
Különleges csavar		Az alkatrészek kézi rögzítésére vagy helyzetének beállítására tervezték
Hüvelykujj csavar
Csavar gömb vagy hengeres fejjel		Amellett, hogy alkatrészek rögzítésére használják, tengelyként is használható forgó alkatrészekhez.
Pan fejű csavar		Főleg hengeres alkatrészek rögzítésére szolgál, és rögzíti egymáshoz viszonyított helyzetüket is.
Csavar nagy gömbfejjel ( Hang. Gomb vagy kupolafejű csavar )
Beállító csavar hengeres fejjel ( angol sajtfejű csavar )		Ezek a csavarok tiplikként használhatók. Általában alkatrészek rögzítésére használják.
Lapos fejű recés csavar
Magas recézett csavar		Az alkatrészek elfordulásának megakadályozására szolgál. Lecsavarozva és kézzel beállítva
Hüvelykujj csavar		Olyan esetekben használják, amikor gyakori kézi csavarozásra és lecsavarozásra van szükség.
Állítsa be a csavarokat angol Rögzítőcsavar (fúrócsavar)		Alkatrészek rögzítéséhez és tartásához
Rögzítőcsavarok négyszögletes fejjel és lépcsős véggel gömbbel ( angol Négyzetfejű lépéspont gömbbeállító csavarokkal )	GOST 1486-84
Kúpos végű állítócsavar
Lapos végű rögzítőcsavar
Négyszögletes fejű csavar hengeres véggel
Rögzítőcsavar hatlapfejű foglalattal
Hengeres és lépcsős végű csavar
Fúrt csavar

Csavaros elemek

A csavar fő elemei [1] :

Hengeres rúd - a csavar egy része, amely közvetlenül belép a lyukba, vagy be van csavarva az anyagba. A rúd részben vagy teljesen menetes. A menetes rész hosszát és a menetmélységet a csavar anyagától és az összeillesztendő alkatrészek anyagától, valamint a menet átmérőjétől függően határozzák meg [8] .
A fej a csavarnak az a része, amely a nyomaték átvitelére szolgál. Van benne lapos kulcs a csavarkulcs számára vagy nyílás a csavarhúzó számára. A fej és a rés alakja nagyon változatos lehet.

Fejformák

A céltól függően a fejek következő fő formáit különböztetjük meg:

lakás;
konvex;
Kerek - általában dekorációs célokra; [tíz]
Gomba - alacsony gömbfejű;
Süllyesztett: csavarokhoz széles körben használnak egy lapos külső felületű kúpos fejet, amelyet úgy terveztek, hogy az anyagba "süllyeszthető" legyen ;
Félig rejtett: az alsó része olyan, mint egy rejtett, de a teteje nem lapos, hanem lekerekített [10] .

Résidők típusai

Egyenes (lapos) nyílás (SL)	Phillips fej [11] (PH)	Cross slot Posidriv [12] /SupaDriv (PZ)	kocka fej
Robertson slot	Hatlapfej (HEX)	Hatlapú nyílás (imbusz)	Védett hatszögletű (pin-in-hex)
Torx foglalat (T, TX)	Védett Torx (TR)	Háromszárnyú nyílás	Slot Torq-készlet
Villa foglalat (Snake-eye)	Háromszögletű nyílás (12 ágú csillag)	Spline nyílás (12 ágú csillag)	Dupla hatlapú nyílás (12 oldalas)
Polydrive slot	Vandál elleni nyílás Egyirányú	Bristol slot	Pentalobe slot (az Apple és a Meizu használja )

Csavaros csatlakozások védelme az önkicsavarodás ellen

Annak ellenére, hogy a rögzítő menetek úgy vannak kialakítva, hogy a csavarvonal szöge kisebb, mint a súrlódási szög, a csavarkötések még mindig hajlamosak önkicsavarodásra. Ennek az az oka, hogy az ilyen kapcsolatok dinamikus terhelés hatására működnek. A vibráció, a rázás, az ütések azt a tényt eredményezik, hogy a csavar és az ellendarab közötti súrlódás a menet mentén élesen csökken. Az önkicsavarás fontos probléma, amely súlyos következményekkel járhat. Az önkicsavarodás megelőzésére sokféle módszert fejlesztettek ki. A következő csoportokba sorolhatók [13] :

Védelem azáltal, hogy fokozott súrlódást hoz létre a behelyezett csavarnál. Megnövelt súrlódást érnek el akár a menet mentén, akár a csavarfej és az alkatrész között. Ezeket a célokat úgy érik el, hogy további nyomást hoznak létre a csavaron. Az ilyen módszerek közé tartozik a biztosítóanya használata (amikor egy másik, gyakran alacsonyabb magasságú, a fő anya tetejére kerül), a hasított anyák használata (az anya két külön menettel rendelkező részből áll, az egyes részek néha kiegészíthetők csavarral összehúzva), elasztikus tömítésű anyák használata (az anyákba rugalmas anyagú gyűrűt helyeznek, ami a beszerelés után rányomja a csavart), gumi alátétek alkalmazása (növekszik a csavarfej alatti súrlódás ), a csatlakoztatott részek rugóval történő préselése (a furat aljára, ahol a csavar található, rugót lehet beépíteni, amely csavar becsavarásakor összenyomódik, majd rányomódik, növelve a menet menti súrlódást). Meg kell jegyezni, hogy a biztosítóanyák használata nem a leghatékonyabb módszer, mind a teljesítmény szempontjából, mind pedig azért, mert ez anyagpazarláshoz vezet - nemcsak több anyára és hosszabb csavarra van szükség, hanem gyakran a szerkezet méreteinek növekedése.

A csavarfejek alá szerelt rugós alátétek használata. A csavarozás során megnyomva egy ilyen alátét hajlamos visszatérni korábbi térfogatára, és hosszanti irányban további nyomást gyakorol a menetre. Ilyen alátéteket, osztott alátéteket, formázott alátéteket rugalmas láncszemekkel, speciális, rugalmas profilú alátéteket használnak. A rugós alátétek használatakor ügyelni kell arra, hogy vastagságuk ne legyen túl nagy. Ellenkező esetben fennáll az excentricitás lehetősége a csavarban lévő tartóerő irányában, ami a fej leesését okozhatja. Ebbe a csoportba tartoznak az önzáró anyák is, amelyek alsó felületén éles szélek vannak. Az alkatrész anyagába ütközve az ilyen anyák erősebb rögzítést biztosítanak. Ez azonban csak kis terhelésekre igaz.
"NordLock" típusú páros alátétek használata.

Sasszegek , csapok , csavarok és laprugók használata .

Deformálható alkatrészek alkalmazása. Az ilyen alkatrészek, alátétek és anyák hajlított részekkel rendelkeznek, amelyekkel az önkicsavarást megakadályozó ütközőt lehet létrehozni.

A csavar fejének vagy végének alakjának megváltoztatása, valamint az összeillesztendő részek alakjának megváltoztatása. Ebben az esetben a csavar végei szegecselhetők, lyukaszthatók vagy speciális csavarok esetén hajlíthatók. Ennek a fajta védelemnek a hátránya a csatlakozás rossz szétszerelése, és leggyakrabban a csavarok újrafelhasználásának lehetetlensége.

Drótzárak használata. Több csavar is rögzíthető a fejükben lévő lyukakon átvezetett dróttal. A szorosan megcsavart huzal megakadályozza az önkicsavarodást.

Lakkok vagy festékek felhordása. Ebben az esetben a csavar vagy anya fejére lakk- vagy festékcseppeket visznek fel, amelyek a csavart az alkatrészhez tapadják. A süllyesztett csavarfej festékkitöltése is alkalmazható.
Anaerob menetzárak alkalmazása.

Csavarkötések számítása

A csavar anya elforgatásához szükséges nyomaték mértéke a [14] egyenletből adódik.

M=P\cdot \operátornév {tg} (\alpha \pm \varrho '){\frac {d_{\text{cf))}{2)),

ahol

P

- az anyára ható axiális terhelés;

d_{\text{cf))

a csavar átlagos átmérője;

\alpha

- a menet szöge;

\varrho '={\frac {\mu }{\cos \beta }}

a súrlódási szög;

\mu

a csavar és az anya anyagai közötti súrlódási együttható;

\beta

- a menetprofil szögének fele (metrikus menet esetén hüvelyk esetén ).

\beta =30^{\circ }

\beta =27^{\circ }30'

Csavar vagy anya meghúzásakor figyelembe kell venni a köztük és az alkatrész felülete közötti súrlódást is.

A csavarkötések szilárdságának számítása a következőképpen történik [14] :

1. Az az eset, amikor a csavar tengelye mentén kifejtett erő hat a csavar által összekapcsolt részekre. Ebben az esetben a csavar feszültségben működik, és a szilárdsági egyenletnek megvan a formája

d_{1}={\sqrt {\frac {4P}{\pi [\sigma ]_{p)))),

ahol

d_{1}

- a menet belső átmérője;

{\displaystyle [\sigma ]_{p))

a csavar anyagának megengedett húzófeszültsége.

A találtnak megfelelően kiválasztjuk a megfelelő csavart, majd az anyát. $d_{1}$

2. Abban az esetben, ha a csavart axiális terhelés hatására meg kell húzni, a rúd szakaszaiban további feszültségek és csavarodások keletkeznek. Ezeket általános esetben biztonsági tényező alkalmazásával veszik figyelembe. A csavar belső átmérőjét ebben az esetben a képlet határozza meg

d_{1}={\sqrt {\frac {\beta \cdot 4P}{\pi [\sigma ]_{p)))),

ahol az az együttható, amely figyelembe veszi a rúd elfordulását. $\beta =(1{,}2\div 1{,}3)$

3. Ha a csatlakozás szilárdságán kívül biztosítani kell annak sűrűségét, akkor a csavarra ható erő nagysága nemcsak a kifejtett erőtől, hanem a csatlakoztatandó elemek rugalmasságától is függ. , és figyelembe kell venni a szükséges előterhelés mértékét is, amely meghatározza a kapcsolat sűrűségét.

Két eset jöhet szóba:

a) Ha a csavar merev részeket köt össze, akkor a tervezési erő . $P_{p}=2{,}6P$

b) Ha az összekötendő részek rugalmasak, akkor a számított erő . $P_{p}=2{,}3P$

A vágott rész belső átmérőjét mindkét esetben a képlet határozza meg

d_{1}={\sqrt {\frac {\beta \cdot 4P_{p}}{\pi [\sigma ]_{p}}}}.

4. Alkatrészek csatlakoztatása keresztirányú terhelés hatására. Két eset lehetséges:

a) A csavart (csavart) rés nélkül (a furat falai és a rúd közötti rés) helyezzük a csatlakozásba. Ebben az esetben a nyírásra és az összeomlásra a következő képletekkel számítják ki:

\tau _{\text{cf))={\frac {4P}{\pi d^{2))}\leqslant [\tau ]_{\text{cf)),

\sigma _{\text{cm}}={\frac {P}{ld}}\leqslant [\sigma ]_{\text{cm}}),

hol vannak a csavar anyagának nyíró- és zúzódási feszültségei. $[\tau ]_{\text{cp)),[\sigma ]_{\text{cm))$

b) A csavart a réshez kell helyezni. Ebben az esetben a meghúzásnak sokkal erősebbnek kell lennie, különben elmozdulás történik, és a csavar elferdül. Meghúzással kellő súrlódási erőt kell létrehozni a meghúzandó részek között. A számítást a húzó- és torziós deformációra kell elvégezni:

d_{1}={\sqrt {\frac {4\beta N}{\pi [\sigma ]_{p))))),

ahol a húzóerő ( az alkalmazott erő, az alkatrészek közötti súrlódási együttható). $N={\frac {P}{\mu }}$ $P$ $\mu$

Sok esetben a csavarok menetei konstruktívan vannak hozzárendelve. Ebben az esetben a hajlítást a következő képletek szerint ellenőrizzük [15] :

\sigma _{i}={\frac {M_{i}}{W}}={\frac {P{\frac {t_{2}}{2}}\cdot 6}{2\pi d_{1}b^{2}}}\leqslant [\sigma ]_{i},

ahol

t_{2}

- menetprofil magassága;

b

- a szál vastagsága;

z

- fordulatok száma [ tiszta ] .

Lásd még

Jegyzetek

↑ 1 2 3 GOST 27017-86. Rögzítő termékek. Kifejezések és meghatározások
↑ A precíziós műszerek tervezőjének kézikönyve, 1964 , p. 279.
↑ Am_Wood_Screws . Letöltve: 2010. április 30. Az eredetiből archiválva : 2012. május 31.. (határozatlan)
↑ Rybczynski, 2000 , p. 32–36., 44.
↑ Rybczynski, 2000 , p. 34, 66, 90.
↑ Rybczynski, 2000 , p. 75–99.
↑ GOST 1759.4-87 . Letöltve: 2007. március 3. Az eredetiből archiválva : 2007. szeptember 29.. (határozatlan)
↑ 1 2 A precíziós műszerek tervezőjének kézikönyve, 1964 , p. 311.
↑ A precíziós műszerek tervezőjének kézikönyve, 1964 , p. 282.
↑ 12 George Mitchell . Ács és asztalosipar 205. Cengage Learning (1995). (határozatlan)
↑ Phillips a Phillips Screw Company webhelyén Archiválva : 2017. április 6. a Wayback Machine -nél
↑ Phillips Screw Company: Innováció a rögzítőelem-technológiában . https://www.philips-screw.com.+ Letöltve: 2016. június 14. Az eredetiből archiválva : 2015. február 15. (határozatlan)
↑ A precíziós műszerek tervezőjének kézikönyve, 1964 , p. 316.
↑ 1 2 A precíziós műszerek tervezőjének kézikönyve, 1964 , p. 321.
↑ A precíziós műszerek tervezőjének kézikönyve, 1964 , p. 322.

Irodalom

GOST 27017-86 Rögzítő termékek. Kifejezések és meghatározások.
A precíziós műszertervező kézikönyve / Szerk. F. L. Litvina. - M. - L .: Mashinostroenie, 1964. - 944 p.
Rybczynski, Witold. . Egy jó kanyar: A csavarhúzó és a csavar természetrajza . – New York: Scribner, 2000. – 176 p. - ISBN 978-0-684-86729-8 .

Linkek

V. Lermantov. Csavar // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
Csavar / N. Ya. Niberg // Nagy Szovjet Enciklopédia : [30 kötetben] / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M . : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy katalán Brockhaus és Efron Kis Brockhaus és Efron V. Dahl Britannica (online) Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4128855-5 NDL : 00568148 NKC : ph127879

Menetes csatlakozások elemei
Csavar Csavar Önmetsző csavar Csavar Mosó csavar Záróanya