Fakulta strojní VŠB-TUO Fakulta strojní VŠB-TUO
Přednáška č.6
SPOJE
Fakulta strojní VŠB-TUO SPOJE A SPOJOVACÍ ČÁSTI Pro spojení dvou součástí (popř. montážních jednotek), existují v technické praxi tyto možnosti: - spojení tvarovým stykem, kdy využíváme tvarových strojních součástí k přenosu krouticího momentu nebo síly (drážkový hřídel s drážkovým nábojem, přenos síly tlakem u kloubového táhla s vidlicí a čepem). Přenos je většinou uskutečněn tlakem mezi stykovými plochami. - spojení silovým stykem, kde ke spojení dochází pomocí třecí síly, která působí na stykových plochách (nalisované spoje, předepjaté šroubové spoje), - spojení kombinovaným stykem, působí zde jak třecí síla mezi spojovanými součástmi, tak tvarový styk (klínové, šroubové a nýtové spoje), - spoje materiálovým stykem (svařované, pájené a lepené). Podle možnosti rozebírání spojů je dělíme na: - rozebíratelné (šroubové, drážkové spoje), - nerozebíratelné (svařované, pájené a lepené).
Fakulta strojní VŠB-TUO Šroubové spoje Základem každého šroubového spoje je závit, který dovoluje spojit šroub s maticí. Závit : je geometricky určen závitovou plochou, kterou vytváří profil závitu jež se pohybuje po šroubovici. Profil závitu : je lomená přímka nebo křivka, ležící v rovině, která prochází osou závitu. Šroubovice : vznikne při otáčení bodu kolem pevné osy a zároveň jeho rovnoměrným rovnoběžným pohybem s osou. Dráha, kterou bod urazí za jednu otáčku válce, je stoupání závitu Ph . Úhel stoupání ( γ ) : jeho velikost je zřejmá z funkce
Ph tg γ = π ⋅d Stoupání ( Ph ) : je vzdálenost dvou stejnolehlých bodů na téže šroubovici závitu. Měří se rovnoběžně s osou závitu. Rozteč ( P ) : je vzdálenost dvou stejnolehlých bodů sousedních závitů, je základní charakteristikou závitu.
Fakulta strojní VŠB-TUO Závity dělíme podle: - polohy profilu vzhledem k základnímu tělesu na vnější (šrouby) a vnitřní (matice) - počtu chodů na jednochodé (Ph = P) a vícechodé (Ph = Pn), kde n je počet chodů, - smyslu otáčení na pravé a levé závity (levý musí být označen LH ), - tvaru základního tělesa na válcové a kuželové, - účelu použití na spojovací a pohybové (používáme pro převod otáčivého pohybu na posuvný a naopak, mají větší úhel stoupání a počet chodů než spojovací) - tvaru závitového profilu : - metrický – M 20 (20 - velký průměr závitu d v mm) - lichoběžníkový – Tr 20 x 4 (20 - velký průměr závitu d v mm, 4 - stoupání Ph)
- lichoběžníkový nerovnoramenný – S 20 x 4 - II - oblý – Rd 40 (40 - velký průměr závitu d v mm) - Witworthův – W 3/4 (3/4 - velký průměr závitu d v palcích) - trubkový válcový – G 3/8 (3/8 – světlost trubky DN v palcích) - trubkový kuželový vnější – R 1 ½ (1 ½ - světlost trubky DN v palcích) - trubkový kuželový vnitřní – Rc 1 ½ (1 ½ - světlost trubky DN v palcích)
Fakulta strojní VŠB-TUO Závity - terminologie vnitřní závit
vnější závit ÚHEL ŠROUBOVICE
HŘBET
VRCHOLOVÝ ÚHEL
ROZTEČ
HLOUBKA ZÁVITU
MALÝ PRŮMĚR
STŘEDNÍ PRŮMĚR
VELKÝ PRŮMĚR
DNO
Fakulta strojní VŠB-TUO
levý závit
pravý závit
Fakulta strojní VŠB-TUO STOUPÁNÍ
ROZTEČ
jednochodý závit
STOUPÁNÍ
ROZTEČ
dvouchodý závit
Fakulta strojní VŠB-TUO Metrický závit
Fakulta strojní VŠB-TUO Metrický závit – příklad závitu M10
Fakulta strojní VŠB-TUO Metrický závit – ukázka závitových měrek
Fakulta strojní VŠB-TUO Whitworthův závit
Fakulta strojní VŠB-TUO Trubkový závit
Fakulta strojní VŠB-TUO Edisonův závit
Fakulta strojní VŠB-TUO Edisonův závit - příklad
Fakulta strojní VŠB-TUO Lichoběžníkový závit rovnoramenný
Značení: Jednochodý závit: Tr d x Ph d…velký průměr závitu Ph…stoupání vícechodý závit: Tr d x Ph(P) P… rozteč
Fakulta strojní VŠB-TUO Lichoběžníkový závit – vícechodý - příklad
Fakulta strojní VŠB-TUO Kreslení vnějších závitů Velký průměr vnějšího závitu d tvořený množinou závitových hřbetů se zobrazuje souvislou tlustou čarou. Malý průměr d1 u vnějšího závitu tvořený množinou závitových den se zobrazuje tenkou souvislou čarou. Čára zobrazující délku závitové části se kreslí souvislou tlustou čarou. Výběh se zobrazuje jen tehdy , pokud není obvyklý.
Fakulta strojní VŠB-TUO Závity - kreslení výběhu
Fakulta strojní VŠB-TUO Kreslení vnitřních závitů U vnitřního závitu se velký průměr D zobrazuje tenkou souvislou čarou a malý průměr D1 se zobrazuje tlustou souvislou čarou.
Fakulta strojní VŠB-TUO Závity - kreslení výběhu
Fakulta strojní VŠB-TUO Kreslení šroubových spojů V řezu se u šroubového spojení zobrazuje pouze ta část vnitřního závitu, která není zakryta vnějším závitem šroubem.
Fakulta strojní VŠB-TUO Zjednodušené zobrazování šroubových spojů na sestavách kde, e = 2d
Fakulta strojní VŠB-TUO Spoj dvou desek pomocí šroubu s šestihrannou hlavou a šestihrannou maticí – šroub volně prochází dírou v obou deskách
Fakulta strojní VŠB-TUO Spoj desky se silným materiálem (slepá závitová díra) pomocí závrtného šroubu, šestihranné matice a pružné podložky - šroub volně prochází horní deskou a je zašroubován v dolní desce. Používá se místo šroubů s hlavou pokud se musí spoj často uvolňovat.
Fakulta strojní VŠB-TUO Spoj desky se silným materiálem ( slepá - neprůchozí závitová díra) pomocí šroubu se šestihrannou hlavou - šroub volně prochází horní deskou a je zašroubován v dolní desce
Fakulta strojní VŠB-TUO Kótování závitů Vnější i vnitřní závity se kótují velkým průměrem. U šroubu musíme zakótovat: - velký průměr s označením druhu závitu a tolerancí středního a velkého průměru závitu, - délku závitu bez výběhu, - pokud máme jiný výběh než obvyklý i délku výběhu. U závitových děr kótujeme: - velký průměr závitu s označením druhu závitu, toleranci středního a malého průměru závitu, - průměr předvrtané díry u závitů, které nejsou po celé délce, - hloubku předvrtané díry (u neprůchozích závitových děr ). Zahloubení nebo zkosení na začátku závitové díry, které je provedeno s vrcholovým úhlem 120° až na velký průměr závitu se nekótuje. Jiné zkosení se musí zakótovat. Drážky pro výběh vnějšího nebo vnitřního závitu se kótují dle normy.
Fakulta strojní VŠB-TUO Kótování závitů
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO Příklady označení závitu: Tr 20x4(P2)LH-7e - Tr označuje lichoběžníkový závit rovnoramenný - 20 jmenovitý průměr závitu d - 4 stoupání závitu - P2 rozteč závitu - LH označení levého závitu - 7e toleranci středního a velkého průměru vnějšího závitu M -
20x1,5 – 5H6H M označení metrického závitu 20 x1,5 jmenovitý průměr závitu s jemnou roztečí 1,5mm 5H tolerance středního průměru vnitřního závitu 6H tolerance malého průměru vnitřního závitu
M20 – 6g - M označení metrického závitu - 20 jmenovitý průměr závitu s hrubou roztečí - 6g tolerance středního a velkého průměru vnějšího závitu
Fakulta strojní VŠB-TUO Tolerování závitů Zásady tolerování pro metrický (nejběžnější) závit. Soustava tolerancí závitů zahrnuje: - tolerance průměrů závitů, - polohy tolerančních polí, - klasifikace délek zašroubování, - toleranční pole závitů a jejich výběr s odhadem na délky zašroubování. Stupně přesnosti (IT) pro tolerance průměrů závitů: šroubu - d1 velkého průměru závitu – 4,6,8 - d2 středního průměru závitu –4,5,6,7,8, matice - D2 středního průměru závitu – 4,5,6,7, - D1 malého průměru závitu –5,6,7. Poloha tolerančního pole profilu metrického závitu je dána polohou základní úchylky vzhledem ke jmenovitému profilu: u šroubu - d1 velkého průměru závitu – d,e,f,g,h, - d2 středního průměru závitu – d,e,f,g,h, u matice - D2 středního průměru závitu – E,F,G,H, - D1 malého průměru závitu – E,F,G,H.
Fakulta strojní VŠB-TUO Značka tolerančního pole závitu je uvedena za označením rozměru závitu a odděluje se od něj pomlčkou. Příklady označení závitů i s tolerancí: M10 – 7g 6g 7g - toleranční pole středního průměru závitu šroubu 6g - toleranční pole velkého průměru závitu šroubu M12 – 5H 6H
M10- 6H/6g
5H - toleranční pole středního průměru závitu matice 6H - toleranční pole malého průměru závitu matice 6H/6g- tolerance šroubového spoje- nejběžnější 6H - toleranční pole středního a malého průměru závitu matice 6g - toleranční pole středního a velkého průměru závitu šroubu
Fakulta strojní VŠB-TUO Doporučená toleranční pole pro uložení přechodná v závislosti na materiálu součásti s vnitřním závitem
Fakulta strojní VŠB-TUO Pojišťování šroubových spojů: 1.třením – třecí pojistky zabraňují tomu, aby předpínací síly nepřípustně poklesly. Mezi třecí pojistky patří prohnuté podložky a talířové pružiny, pružné podložky, ozubené a vějířové, ale ty mají pružící vlastnosti jen při malých předpínacích silách. 2.materiálové – zabraňuje samovolnému vyšroubování. Používáme šrouby a matice s ozubenou dosedací plochou, která se utažením zatlačí do spojovaných součástí. Tvrdost součástí musí být menší než tvrdost ozubení. Nebo se používají šrouby a matice s lepidlem na závitu ve formě mikrokapslí. 3.mechanické – zabraňuje ztrátě a úplnému uvolnění spoje. Používáme korunové matice se závlačkou, pojistné podložky, samojistné matice s plastovým kroužkem.
Fakulta strojní VŠB-TUO Šrouby Rozdělení šroubů : podle tvaru hlavy: - se šestihrannou hlavou, - s válcovou hlavou (hladkou, rýhovanou), - s půlkulatou hlavou, - se zápustnou hlavou čočkovitou, - s křídlatou hlavou… podle tvaru drážky v hlavě: - s vnitřním šestihranem, - s křížovou drážkou různých tvarů, - s drážkou podélnou… podle konce závitové části: - se zkosením - bez zkosení - zaoblený konec - plochý konec - konec s krátkým čípkem - konec s dlouhým čípkem - konec s hrotem - konec s tupým hrotem - konec s kuželovým důlkem - konec s břitem podle materiálu do kterého se zašroubovávají: - do oceli - do plechu - do dřeva- VRUTY - do betonu…
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO Matice Rozdělení matic: - kruhové ( rýhované ČSN 021461)) - kruhové se zářezy (pro upínací a stahovací pouzdra) ČSN 023630 - šestihranné ČSN 021401,02,04,05(šestihranné uzavřené ČSN 021431) - korunové ČSN 021411 - křídlaté ČSN 021665 - válcové s drážkou ČSN 021444 - samojistné šestihranné ČSN 021492
Podložky Rozdělení podložek: - pro šrouby se šestihrannou hlavou a šestihranné matice ČSN 021702 - pro šrouby se válcovou a půlkulatou hlavou ČSN 021703 - hrubé podložky ČSN 021721 - podložky pod nýty ČSN 021726 - podložky pro tyče I,U,IE UE ČSN 021739 - podložky pružné se čtvercovým průřezem ČSN 021740 - podložky pružné s obdélníkovým průřezem ČSN 021741 - ozubené podložky ČSN 021744 - pojistné podložky s jazýčkem ČSN 021751 - pojistné podložky s nosem ČSN 021753 - pojistné podložky MB ČSN 023640
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO Označování spojovacích částí v seznamu položek: Označení podle ISO: ŠROUB SE ŠESTIHRANNOU HLAVOU ISO4014- M20x120-5.6-A3C
5.6 - pevnostní třída šroubu Kód-A3C - význam viz. následující tabulky. Označení podle ČSN: ŠROUB M24x120 ČSN 021101.10 Význam 1. doplňkové číslice za normou - pevnostní třída šroubu 2. doplňková číslice za normou - povrchová úprava šroubu
Fakulta strojní VŠB-TUO
