- NASTAVNE PREZENTACIJE -
Fizičko hemijsko spajanje (zavarivanje, lemljenje, lijepljenje); Trenje (presovani spojevi, stezni spojevi); Oblik (ožljebljeni spojevi, klin bez nagiba, zglobne veze..); Kombinovano - trenje i oblik (klin sa nagibom) Međusobni odnos: kruti i elastični; Mogućnost razdvajanja: Razdvojive veze, (navojni, stezni, žlebni, klinom, čivijama, prstenovima, zglobni, elastični); Nerazdvojive veze, (zavareni, zakovani, zalepljeni, zalemljeni); Vrste, podjela
NAVOJNI SPOJEVI Prednosti: Relativno kretanje mašinskih dijelova, pretvaranje obrtnog momenta, spajanje, međusobno pritiskivanje, zaptivanje, precizno pomjeranje, podešavanje mjernih instrumenata Podjela (prema pokretljivosti): Pokretni navojni spojevi (navojni prenosnici) Nepokretni navojni spojevi (zavrtanjske veze) - Neposredni - Posredni Navojni spojevi, prednosti, podjela
z tan y d L y L y y d y d y b) y x a) Dobijanje zavojnice (a) i navoja (b)
Spoljašnji (a) i unutrašnji (b) navoj
Navojni par
DIN 13T1 JUS M.B0.012 d = 1...68 mm Dva stepena prioriteta P = 0,25...6 mm Označava se slovom M i nazivnim prečnikom d (Md) M20 standardni profili Metrički navoj krupnog koraka- M
DIN 13T2 JUS M.B0.013 d = 1...1000 mm P = 0,2...8 mm Najčešće d = 8-300 mm, P = 1-6 mm Označava se slovom M i nazivnim prečnikom i korakom P: M d P M20 1,5 standardni profili Metrički navoj sitnog koraka- M
Označava se slovom G i nazivnim prečnikom u colovima: G 1/4". Cilindrični spoljašnji i unutrašnji navoj za cevi i armaturu standardom je propisan za prečnike G 1/16"...G 1/4" 3...150 mm). Ranije je korišćen Vitvortov (Whithworth) cevni navoj i on je sličnih dimenzija tako da se u novim konstrukcijama zamenjuje navojem prema ISO 228 standardni profili cevni navoj (G)
JUS M.B0.062 odnosno DIN 103 Oznaka: Trd P na primer: Tr 36 6 - jednohodi trapezni navoj nazivnog prečnika 36 mm i koraka 6mm; Tr 36 12P6 -dvohodi trapezni navoj nazivnog prečnika 36 mm sa hodom L=12mm i korakom P = 6mm. Standardizovan je za prečnike 8...300 mm i to za svaki prečnik do 20 mm sa dve, a preko 20 mm sa tri različite veličine koraka (sitni, normalni i krupni korak). Može biti jednohodi i višehodi. - standardni profili Trapezni navoj- Tr
Kosi navoj je standardizovan (DIN 513) za područje prečnika 10...640 mm i korake 2...44 mm. Oznaka S d P S 48 8 (normalni korak), S 48 3 (sitni korak), S 48 12 (krupni korak). Može biti jednohodi i višehodi navoj. Namenjen je za prenošenje velikih jednosmerno promenljivih opterećenja. - standardni profili Kosi navoj- S
Oznaka Rd d P na primer Rd48 1/6". Nominalni prečnik navoja izražen je u mm a korak u colovima (inčima). Obli navoj je standardizovan za područje nazivnih prečnika 8...200mm sa korakom P = 1/10"...1/4"(DIN 405). Za pokretne navojne parove, na primer kod železničkih vozila primenjuje se obli navoj JUS M.B0.082. d = 34...79mm. - standardni profili Obli navoj- Rd
Obli navoj- Rd
a) navoj za drvo; b) navoj za lim; v) elektro-navoj; g) navoj za oklopne cevi Posebne vrste navoja
Oznaka tolerancija: - za metrički navoj krupnog koraka M20-4H/3h, - za metrički navoj sitnog koraka M20 1,5-4H/3h - gde je odstupanje prečnika unutrašnjeg navoja (D1, D2) u tolerancijskom polju H i kvalitetu 4, - odstupanje prečnika spoljašnjeg navoja (d, d2, d3) u tolerancijskom polju h i kvalitetu 3 Tolerancija navoja
unutrašnji navoj G H m p 0 0 0 D d d 2 = D 2 e g h spoljašnji navoj d 3 D 1 d 2 = D 2 Naleganja u navojnim parovima razvrstana su u tri klase: A - fina - za navoje u preciznom mašinstvu; B - srednja - za navoje u opštem mašinstvu; C - gruba - za navoje bez posebnih zahteva Tolerancija navoja
D d d 2 = D 2 unutrašnji navoj spoljašnji navoj d 3 D 1 d 2 = D 2 e G g H m p 0 0 0 H/m čvrsto naleganje sa malim preklopom; H/p čvrsto naleganje sa velikim preklopom; H/h labavo naleganje sa malim zazorom; H/g; G/h labavo naleganje sa srednjim zazorom; H/e labavo naleganje sa velikim zazorom h Tolerancija navoja
a) б) в) Fini, srednji i grubi navoj
MATERIJALI ZA IZRADU NAVOJA Prema EN 20898 ili DIN EN 898 Oznaka metarijala napr. 6.8 Rm = 6 x 100 = 600 N/mm2 Re = 6 x 8 x 10 = 480 N/mm2 DIN EN ISO 3506 nerđajući zavrtnji: A - austenitni čelici, primer A3-80, sa zateznom čvrstoćom većom od 800 N/mm2 B - martenzitni čelici C - feritni čelici Materijali
IZRADA NAVOJA I ZAŠTITA OD KOROZIJE Skidanejm strugotine, čelik za automate Bez skidanja strugotine, valjanje, na toplo preko M24, inače na hladno Zaštitne prevlake: nemetalne galvanski nanešene metalne zaštitne prevlake toplo pocinkovanje antikorozioni materijali Materijali
Nasilni lom navojnog spoja
Vrste - Zavrtnjevi sa šestougaonom glavom EN 24014
Zavrtnjevi sa šestougaonom glavom
EN 24014 najčešće primenjeni, 5.6, 8.8, 10.9 Zavrtnjevi sa šestougaonom glavom
DIN EN ISO 4762 visoka nosivost, kompaktne konstrukcije, 8.8, 10.9 i 12.9 Zavrtnjevi sa cilindričnom glavom
DIN 835 i DIN 938-940, kućišta prenosnika, turbina, motora, ležaja, 5.6, 8.8, 10.9 Usadni (svorni) zavrtnjevi
ISO 7435, 7434, 4026 obezbeđenje međusobnog položaja delova Uvrtni zavrtnjevi
Zavrtnjevi za lim (a) i drvo (b), temeljni zavrtnjevi (v), elastični zavrtnjevi (g), navojni čep (d). Posebne vrste zavrtnjeva
Облици навртки: а,б) висока и ниска шестоугаона навртка; в,г) висока и ниска четвороугаона навртка; д,ђ) висока и ниска шестоугаона крунаста навртка; е) навртка са жлебовима по ободу; ж) криласта навртка; з) нарецкана навртка; и,ј,к,л) висока и ниска крунаста навртка; љ) навртка са чеоним урезима; м) навртка са чеоним рупама; н) навртка са рупама по ободу; Navrtke
OPTEREĆENJE I NAPREZANJE POKRETNIH NAVOJNIH SPOJEVA Va aksijalna brzina; Vt obimna brzina, Vkl rezultujuća brzina klizanja v a v t tan v kl v 2 t v 2 a v a n L Kinematika navojnih parova
T T n T Tn otpor trenja na dodirnim površinama navojnog spoja; Tμ otpor trenja na dodirnoj površini pritiskivača i glave navojnog vretena I-I - SAMO NA UVIJANJE II-II- UVIJANJE Tμ I AKSIJALNA SILA F Opterećenje pokretnog navojnog spoja
F F tan d t 2 d T F F 2 tan F aksijalna sila (pritisna sila prese); Ft obimna sila (redukovana sila obrtnog momenta) ; Fn normalna sila na dodirnoj površini navojnog spoja; Fμ sila trenja Tn moment otpora trenja na dodirnoj površini navojnog spoja n t 2 2 Sile u navojnom paru pritezanje prese
Za trouglasti profil, FN =F/cos(α/2) F F N cos 2 F n F / cos tan 2 n n Sile u navojnom paru pritezanje prese
F t F tan n T n F d 2 2 tan n > n Nesamokočeći navoj, Ft ne menja smer, samo sila trenja Sile u navojnom paru otpuštanje prese
F T t n F tan F d 2 2 n tan n n > Samokočeći navoj, suprotan obrtni momenat, promena smera Ft Sile u navojnom paru otpuštanje prese
Sile u navojnom paru 2 d F T T T T n 2 2 3 3 3 2 u s u s d d d d d Pritezanje prese 2 2 tan 2 d d d F T T T n t n 2 2 tan 2 d d d F T T T n t n Otpuštanje prese Srednji prečnik prstenaste dodirne površine
P k v a F d F 2 tan 2 P d T F d d 2 tan n 2 d 2 P P k d tan tan d n d 2 Pk korisna snaga Pd dovedena snaga η stepen iskorištenja kod samokočećih navoja η<0,5 P P k d tan tan Za slučaj da je Tμ=0 Stepen iskorišćenja u navojnom paru n
Vrste zavrtanjskih veza: Nepritegnute zavrtanj nije prethodno pritegnut (pre delovanja spoljašnje radne sile) Prethodno pritegnute pre delovanja radne sile Fr, veza opterećena silom Fp Po pravcu delovanja radne sile: Uzdužno opterećene zavrtanjske veze Poprečno opterećene zavrtanjske veze Ostvarivanje zavrtanjskih veza
F p c z z c b b Pre pritezanja Posle pritezanja tan tan z b c c z b F F p z p b C- krutost λ deformacija Tp- moment pritezanja Opterećenje zvrtanjske veze u toku pritezanja
T p T n T F p d d 2 tan n 2 d 2 Raspodela opterećenja kod pritezanja
Pre pritezanja Posle pritezanja Delovanje radne sile Sile i deformacije kod zavrtanjske veze
Određivanje krutosti zavrtnja i i z z A l E c 1 ' ' 3 3 2 2 1 1 A l A l A l A l A l A l g g i i
c b Fp b A b l b E b A b d 4 a l a 2 D Ako je lb 8d i DA 3 da b 2 0 Krutost spojenih dijelova b)- uticajni konus
Силе и деформације код завртањске везе: а) стање на крају монтаже; б) стање код деловања радне силе; в) деформациони дијаграм код деловања радне силе. Sile i deformacije kod zavrtanjske veze, statičko opterećenje
c c c F F F F F F c c b z b r z b z z z z 1 1 Fz Fb c c z b Fb Fz c z z c F F r z b cz F z F r Fr ' c c z b Fz cz ' F c c r z b Sile i deformacije kod zavrtanjske veze
Fb Fr Fz Fr 1 Fb Fp Fb Fp Fr 1 Fz Fp Fz Fb Fr Sile i deformacije kod zavrtanjske veze
F a F F F F z max z min r max r min 2 2 F zsr F rmax rmin Fp 2 F Dinamički opterećena zavrtanjska veza
Fsr ukupna poprečna radna sila z- broj zavrtnjeva popr. opt. zavrtanjske veze μ - koef. trenja između dodirnih površina spojenih delova Fp - potrebna sila prethodnog pritezanja F p F F sr n z 0 Frikciona popr. opter. zavrtanjska veza
Деформациони дијаграми зависно од нападне тачке радне силе: а) упрошћен случај; б) стварно стање. q ' ' l c z c z q c b l b b Deformacioni dijagrami
а) попречно оптерећена фрикциона завртањска веза б) веза поклопца са удаљеном нападном тачком радне силе у односу на раван додира спојених делова (неповољни случај); в) и г) исто као претходни случај али је нападна тачка радне силе ближе радни додира спојених делова. Položaj (faktor) napadne tačke radne sile
Plastične def.zavise od: vrste i veličine naprezanja, čvrstoće spojenih delova, hrapavosti dod. površina, broja dodirnih površina Fp Fp p z b Pad sile pritezanja cz cb F ' c c c p p p b z b Plastične deformacije na dod.površ.
F F F F 1 F b r z r p F - Kritična radna sila p Fr 1 F F 1 Sr stepen sigurnosti protiv razdvajanja S r r p > 1 F F 1 r r Plastične deformacije na dod.površ.
a F a A A a 1,1 A 3 a S Provera dinamičke izdržljivosti zavrtanjske veze
а) Радна сила код завртањске везе без претходног притезања; б,в) Деформациони дијаграми претходно притегнуте завртањске везе: б) веза са крутим завртњевима и еластичним деловима z < b в) веза са еластичним завртњевима и крутим деловима z > b Mere za povećanje dinamičke nosivosti
Elastični zavrtnjevi konstrukciono izvođenje
Elastični zavrtnjevi ugradnja
Расподела оптерећења дуж навојног споја: a) притиснута навртка; б) еластична навртка; в) затегнута навртка Raspodela opterećenja u navojnom spoju
ξp- faktor pritezanja FPM potrebna sila pritezanja F p max p > F p min 1 F F F PM p max p p min F PM p Fp min p Fb Fr 1 F p F 1 PM p F b Sr F r Montaža i sila pritezanje zavrtanjskih veza
Samoodvrtanje zbog pojave mikroklizanja u navojnom spoju. Navojci zavrtnja i navrtke imaju suprotne smerove deformacije. Pojava - disanja navrtke, mogućnost potpunog labavljenja veze Proces samoodvrtanja zavrtanjske veze
Кинематички сигурносни елементи: а) крунаста навртка DIN 935; б) сигурносна подложна плочица од лима DIN 432, 1804; в) осигурање помоћу жице. Sigurnosni elementi
U toku montaže, max ekv napon na kraju pritezanja 3 0,9 R 2 2 i PM PM zdoz p0,2 Maksimalna sila u zavrtnju F PM F F F F Fgr z max gr z 0,2 F F 0,1 F σpm- normalni napon zatezanja u toku montaže; z τpm- tangentni napon usled uvijanja u toku pritezanja; Fpm sila pritezanja; Fgr - granična sila; Fzmax max. Sila u zavrtnju, ako još nije došlo do trajnih deformacija; ΔFz dodatna sila u zavrtnju; Fo,2 sila koja u zavrtnju izaziva napon koji odgovara granici tečenja; r 0,2 Max.opterećenja i naprezanja zav.veza
Četiri moguće grupe: Opšti slučaj, promenjiva uzdužna radna sila Fr, zahteva se obezbeđenje garantovane sile između spojenih delova Promenjiva radna sila Fr, ne zahteva se garantovana sila između spojenih delova Ne deluje radna sila Fr, ali se zahteva garantovana sila imeđu spojenih delova (zbog zaptivanja ili ostvarivanja preklopa) Deluje poprečna radna sila Fs, prenosi se trenjem između spojenih delova Prethodno pritegnute zavrtanjske veze
Proračun sadrži sledeće korake: Prethodni izbor veličine zavrtnja i kvaliteta materijala Provera sile pritezanja u toku montaže Provera momenta pritezanja u toku montaže Provera nosivosti zavrtanjske veze (statičke i dinamičke) Provera provršinskog pritiska između zavrtnja i spojenih delova PRILOG П24-16 Preth pritegnute zavrtanjske veze -proračun
Deformacioni dijagram zavrtanjske veze
p F s i A 2 Fs D sdoz p doz P doz = 1,2 Re statičko opt ili P doz = 0,9 Re - dinamičko opt Popr. opter. smicajna zavrtanjska veza
Kod grupne zavrtanjske veze treba biti ispunjeno sledeće: svi zavrtnjevi treba da budu istog oblika i dimenzija, dimenzionisanje zavrtnjeva izvodi se prema najopterećenijem zavrtnju, po mogućnosti zavrtnjevi trebaju biti simetrično raspoređeni (po krugu, kvadratu ili pravougaoniku) i pritegnuti istom silom, bolje je grupnu zavrtanjsku vezu izvesti sa većim brojem zavrtnjeva manjih dimenzija, nego sa manjim brojem zavrtnjeva većih dimenzija, pritezanje zavrtnjeva pri montaži vršiti postepeno i po tačno određenom redosledu. Grupne zavrtanjske veze
1. Uzdužno opterećena zavrtanjska veza sa simetričnim rasporedom zavrtnjeva F r F r F r F z R F R FR rezultujuće opterećenje z broj zavrtnjeva Fr radna sila po jednom zavrnju Grupne zavrtanjske veze karakteristični slučajevi
2. Poprečno opterećena grupna zavrtanjska veza F s F sr r s1 ξr - Faktor neravnomjerne raspodjele opterećenja r r 1 - kod frikcionih zavrtanjskih veza 1,3...1,5 - kod smicajnih zavrtanjskih veza z F 2T r z D Grupne zavrtanjske veze
3. Složeno opterećena grupna zavrtanjska veza Smicajna zavrtanjska veza F max F R z l l 2 1 l 1 l 2 2 z = 2 zn = 6 Frikciona zavrtanjska veza F max FR l z l 2 1 l 1 l 2 2 FR z 0 n Grupne zavrtanjske veze
Pokretni navojni spojevi pretvaraju obrtno kretanje u translatorno Navojno vreteno i navrtka Ručne dizalice, stege, prese, svlakači, fina pomernja kod instrumenata i alatnih mašina Pokretni navojni spojevi
Pokretni navojni spojevi
Pokretni navojni spojevi
Prethodno usvajanje dimenzija A 3 z( p) doz F z( p) doz Stepen sigurnosti S iznosi S = 1,5...2 - kod statičkog opterećenja; S=2...3 - kod dinamičkog opterećenja S Pokretni navojni spojevi
Prethodno usvajanje dimenzija Prečnik jezgra navoja d 4 3 3 64F S lk E 2 Pokretni navojni spojevi
Provera čvrstoće navojnog vretena Poprečni presek I - I uvijanje t T W p S t Stepen sigurnosti S iznosi S = 1,5 - kod statičkog opterećenja; S = 2 - kod dinamičkog opterećenja Pokretni navojni spojevi
Poprečni presek II- II - pritisak - p S F A 3 p Pokretni navojni spojevi
Poprečni presek II- II - uvijanje - t T W p S t Pokretni navojni spojevi
Poprečni presek II- II - ukupni stepen sigurnosti - S S S S S 2 2 Stepen sigurnosti S iznosi S = 1,5 - kod statičkog opterećenja; S = 2 - kod dinamičkog opterećenja Pokretni navojni spojevi
Poprečni presek II- II Vitkost vretena - izvijanje - S i k mp 4l k d 3 Pokretni navojni spojevi
Poprečni presek II- II - izvijanje - S i Si = 3...6 - Euler; Si = 4...2 - Tetmajer k mp Pokretni navojni spojevi
Proračun navrtke p F F P A l d H uk n 2 1 p doz Pokretni navojni spojevi
Pokretni navojni spojevi
Pokretni navojni spojevi
Pokretni navojni spojevi