Ruuvi (yksityiskohta)

Ruuvi ( saksasta Gewinde - leikkaaminen, kierretys, puolalaisen gwintin kautta ) - kiinnike osien liittämiseen tai kiinnittämiseen. Se on muodoltaan tanko, jonka toisessa päässä on ulkokierre ja toisessa vääntömomentin siirtämiseen tarkoitettu rakenneelementti [1] ; tämä rakentava elementti voi olla:

uritettu pää
uurrettu pää (sivulla)
tai jos päätä ei ole, aukko tangon päässä. [yksi]

Ruuvit voivat toimia myös pyörivien osien pyörimisakselina , ohjaimena suoraviivaisessa tai pyörivässä liikkeessä, ja niitä voidaan käyttää myös muihin tarkoituksiin [2] .

Ulkoasuhistoria

Ruuvimekanismi tunnettiin muinaisessa Kreikassa ( Arkhimedes-ruuvina ). Ruuvin kuvasi myöhemmin kreikkalainen matemaatikko Archytas Tarentumista . 1. vuosisadalla eKr e. puuruuvivaihteita käytettiin jo laajasti Välimeren maissa osana öljy- ja viinipuristimia. 1400-luvun Euroopassa metalliruuvit kiinnikkeinä olivat hyvin harvinaisia, jos koskaan tiedossa [3] . Manuaaliset ruuvimeisselit (alkuperäisessä ranskalaisessa tournevisissa [4] ) ilmestyivät viimeistään vuonna 1580 , vaikka ne yleistyivät vasta 1800- luvun alussa [5] . Aluksi ruuvit olivat yksi monista kiinnitystyypeistä rakentamisessa, ja niitä käytettiin puusepän ja sepän käsitöissä.

Metalliruuvien laaja käyttö alkoi sen jälkeen, kun vuosina 1760-1770 ilmestyivät koneet sarjatuotantoon [6] . Näiden koneiden kehitys tapahtui aluksi kahdella tavalla: puun ruuvien teollinen tuotanto yksikäyttöisellä koneella ja tarvittavien ruuvien pienimuotoinen leimaaminen käsityöläisten toimesta puolimanuaalisella koneella, jossa on vaihdettavat laitteet.

Ero ruuvin ja muiden kiinnittimien välillä

Ruuvi eroaa ruuvista siinä, että sen päässä ei ole kartiomaista supistumaa eikä se aiheuta kierrettä materiaaliin ruuvattaessa. .

Luokitus

Käyttötarkoituksesta riippuen siellä on:

kiinnitysruuvit (osien irrotettavaan liittämiseen);
säätöruuvit (osien keskinäiseen kiinnitykseen).

Kiinnitysruuvit

Tekniikan yleisin ruuvityyppi on koneruuvi. Tällainen ruuvi on irrotettavan ruuviliitoksen pääosa ja se on tanko, jonka toisessa päässä on kierre ja toisessa pää.

Ruuvin päätä käytetään liitettävien osien puristamiseen ja ruuviin tarttumiseen ruuvimeisselillä , jakoavaimella , kuusioavaimella (kuusikulmiolla) tai muulla työkalulla. Kiinnitysruuvit, joissa on pyöreät, kuusikulmaiset, neliömäiset ja muut päät ovat yleistyneet. Ruuvin päätyyppiä - lukkoa - käytetään vaikeuttamaan ulkopuolisten ruuvin irrottamista. Esimerkiksi ruuvi, jossa on yksi tai kaksi reikää päässä ( uran sijaan ), ruuvit Y-muotoiselle ruuvimeisselille ja niin edelleen. Neuvostoliitossa rautateillä (ratalaitteiden kiinnitys) käytettiin usein 5- sivuisia pultteja . Auton ystäville "salaisuuksia" myydään auton pyörien kiinnittämiseen - ne kaikki vaativat yleensä oman ainutlaatuisen ei-standardiavaimen.

Venäjällä GOST 1759.4-87 [7] ( ISO 898/1-78) mukaisista hiiliseostamattomista ja seostetuista teräksistä valmistettujen pulttien, kiinnitysruuvien ja nastojen mekaaniset ominaisuudet normaaleissa olosuhteissa luonnehtivat 11 lujuusluokkaa: 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9. Ensimmäinen luku kerrottuna 100:lla määrittää nimellisen vetolujuuden N / mm², toinen luku (erotettuna pisteellä ensimmäisestä), kerrottuna 10:llä, on myötörajan ja vetolujuuden suhde prosentteina. Lukujen tulo kerrottuna 10:llä antaa nimellisen myötörajan N/mm². Yleisimmät ruuvit ja pultit ovat luokkaa 8.8 (normaali lujuus).

Osien liittämistä ruuvilla ja mutterilla kutsutaan pulteiksi ja vastaavasti niille tarkoitettuja ruuveja pulteiksi . . Pulteissa on yleensä kuusikulmainen avaimet käteen -periaatteella varustettu pää.

Liitettäessä osia, joilla on ei-tasomainen pinta, tehdään vuorovedet ruuvien paikkoihin tai pinta-alan paikallinen käsittely tehdään siten, että ruuvin kannan ja mutterin tukityynyt ovat tasaiset. Muuten liitos voi olla vinossa, mikä johtaa ylimääräisiin jännityksiin ja voi aiheuttaa ruuvin vaurioitumisen. Pehmeistä materiaaleista valmistetuissa osissa on vahvat holkit ruuviliitoksia varten. Ohuissa osissa on toivottavaa tehdä paikallinen paksuus kierteitystä varten. Liitettäessä materiaaleja, joilla on erilainen sähköpotentiaali, voidaan käyttää eristysmateriaaleista valmistettuja holkkeja tai ei-metallisia ruuveja [8] .

Kiinnitä ruuvit

Kiinnitysruuveja käytetään tarvittaessa kiinnittämään osien suhteellinen sijainti suhteessa toisiinsa. Tätä varten niiden päissä on erilaisia ulokkeita tai syvennyksiä osien parempaa kiinnitystä varten, ja myös tarvittaessa tai mahdollista, tehdään erityisiä reikiä säätöruuvien päihin.

Esimerkkejä ruuvin päistä:

standardin GOST 12414-94 mukaisesti Pulttien, ruuvien ja pulttien päät. Mitat. (ISO 4753:1999):
- kartiomainen pää;
- tasainen pää;
- sylinterimäinen pää;
- porattu pää;
- porrastettu pää;
- porrastettu pää pallolla;
- porrastettu pää kartiolla;
muiden standardien mukaan:
- aallotettu lopussa;
- pallon lopussa;
- symmetriset säätöruuvit, joissa on urat molemmilla puolilla (käytetään automaattiseen asennukseen).

Nimi	määräyksiä	Sovellusalue
Ruuvityypit [9]
Pyörivä pääruuvi		Kaikille irrotettaville liitoksille. Voidaan käyttää kiekon kanssa. Pää voi olla upotettu tai ei upotettu
Pyörivä pääruuvi		Sitä käytetään useammin kaikkien ei-rautametalliseosten ja metallien osien kiinnittämiseen. Jos aluslevyjä ei käytetä, riittävän suuri alaosan alaosa estää osan vaurioitumisen.
Upotettu ruuvi ( Fin. Upotettu tai litteäkantainen ruuvi )		Sitä käytetään, kun on tarpeen piilottaa ruuvin päät esimerkiksi kansien kiinnittämiseen, ulkoisten osien kiinnittämiseen. Ei suositella käytettäväksi tappien kanssa
Upotettu ruuvi ( englanti soikea tai kohotettu ruuvi )
Pyörivä pääruuvi ( fin. pyöreäkantainen ruuvi )		Voidaan käyttää tilanteissa, joissa liitettävien osien paksuus on liian pieni upporuuvien käyttöön
Pistorasiaruuvi sisäisellä kuusikulmaisella reiällä		Tapauksiin, joissa ruuvattaessa tarvitaan merkittävää kiristysvoimaa
Erikoisruuvi, jossa sylinterimäinen kanta ja litteä		Instrumenttien kansien ja muiden tuotteiden kiinnittämiseen
Kiinnitysruuvi upotettu pää
Erikoisruuvi		Suunniteltu osien manuaaliseen kiinnitykseen tai asennon säätämiseen
Peukaloruuvi
Ruuvi, jossa on pallomainen tai sylinterimäinen pää		Sen lisäksi, että sitä käytetään osien kiinnittämiseen, sitä voidaan käyttää myös pyörivien osien akselina.
Pyörivä pääruuvi		Sitä käytetään pääasiassa sylinterimäisten osien kiinnittämiseen, ja se myös kiinnittää niiden sijainnin toisiinsa nähden.
Ruuvi, jossa suuri pallomainen pää ( suomenkielinen painike tai kupupääruuvi )
Kiinnitysruuvi sylinterimäisellä kannalla ( Fin. Juustopääruuvi )		Näitä ruuveja voidaan käyttää tappeina. Yleensä niitä käytetään osien kiinnittämiseen.
Tasapäinen pyälletty ruuvi
Korkea pyälletty ruuvi		Tarjoile estämään osien kääntyminen. Kierretty ja säädetty käsin
Peukaloruuvi		Käytetään tapauksissa, joissa vaaditaan usein käsin ruuvaamista ja irrottamista.
Aseta ruuvit Englanti Asetusruuvi (ruuviruuvi)		Osien kiinnittämiseen ja pitämiseen
Kiinnitä ruuvit, joissa on neliömäinen kanta ja porrastettu pää, jossa on pallo ( englanniksi Neliömäinen askelkohta pallokiinnitysruuveilla )	GOST 1486-84
Kiinnitysruuvi kartiomainen pää
Kiinnitysruuvi litteällä päällä
Neliömäinen ruuvi, jossa lieriömäinen pää
Kiinnitysruuvi kuusiohylsyllä
Ruuvi, jossa on sylinterimäiset ja porrastetut päät
Porattu ruuvi

Ruuvielementit

Ruuvin pääelementit ovat [1] :

Sylinterimäinen tanko - ruuvin osa, joka menee suoraan reikään tai ruuvataan materiaaliin. Tanko on osittain tai kokonaan kierteinen. Kierreosan pituus ja kierteen syvyys määräytyvät riippuen materiaalista, josta ruuvi on valmistettu, ja liitettävien osien materiaalista sekä kierteen halkaisijasta [8] .
Pää on ruuvin osa, jota käytetään vääntömomentin siirtämiseen siihen. Siinä on litteitä avaimelle tai ura ruuvimeisselille. Pään ja uran muoto voi olla hyvin monimuotoinen.

Pään muodot

Tarkoituksen mukaan erotetaan seuraavat pään päämuodot:

tasainen;
kupera;
Pyöreä - yleensä koristetarkoituksiin; [kymmenen]
Sieni - matala pallomainen pää;
Upotettu: kartiomaista päätä, jossa on tasainen ulkopinta ja joka on suunniteltu upotettavaksi materiaaliin "tasolla", käytetään laajasti ruuveissa ;
Puolipiilotettu: alaosa on kuin piilotettu, mutta yläosa ei ole tasainen, vaan pyöristetty [10] .

Paikkatyypit _

Suora (tasainen) paikka (SL)	Phillipsin pää [11] (PH)	Ristipaikka Posidriv [12] /SupaDriv (PZ)	neliömäinen pää
Robertsonin paikka	Hex head (HEX)	Kuusiokolopaikka (Allen)	Suojattu kuusio (pin-in-hex)
Torx -paikka (T, TX)	Suojattu Torx (TR)	Triwing -aukko	Slot Torq-setti
Haarukkaholkki (Snake-eye)	Kolminkertainen neliön paikka (12-sakarainen tähti)	Spline - paikka (12-sakarainen tähti)	Aukko Kaksinkertainen kuusio (12-puolinen)
Polydrive paikka	Ilkivallankestävä paikka Yksisuuntainen	Bristolin paikka	Pentalobe-korttipaikka ( Applen ja Meizun käyttämät )

Ruuviliitosten suojaus itsekiertymiseltä

Huolimatta siitä, että kiinnityskierteet on tehty siten, että helix-kulma on pienempi kuin kitkakulma, ruuviliitokset pyrkivät silti itsekiertymään. Syynä tähän on tällaisten yhteyksien työ dynaamisten kuormien vaikutuksesta. Tärinä, tärinä, iskut johtavat siihen, että kitka ruuvin ja vastakappaleen välistä kierrettä pitkin vähenee jyrkästi. Itsekiertyminen on tärkeä ongelma, joka voi johtaa vakaviin seurauksiin. Itsekiertymisen estämiseksi on kehitetty monenlaisia menetelmiä. Ne voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin [13] :

Suojaus lisäämällä kitkaa paikallaan olevaan ruuviin. Ne lisäävät kitkaa joko kierrettä pitkin tai ruuvin kannan ja osan välillä. Nämä tavoitteet saavutetaan luomalla lisäpainetta ruuviin. Tällaisia menetelmiä ovat lukkomutterien käyttö (kun toinen, usein matalampi, asetetaan päämutterin päälle), halkaistujen muttereiden käyttö (mutteri koostuu kahdesta osasta, joissa on erilliset kierteet, yksittäisiä osia voidaan joskus lisätä myös kiristetään ruuvilla yhteen), joustavalla tiivisteellä varustettujen muttereiden käyttö (muttereihin asetetaan elastista materiaalia oleva rengas, joka asennuksen jälkeen painaa ruuvia), kumilevyjen käyttö (kitka ruuvin kannan alla kasvaa ), liitettyjen osien puristaminen jousilla (jousi voidaan asentaa reiän pohjalle, jossa ruuvi on paikallaan, joka puristuu ruuvia ruuvattaessa ja sitten painaa sitä, mikä lisää kitkaa kierrettä pitkin). On huomattava, että lukkomutterien käyttö ei ole tehokkain tapa sekä suorituskyvyn kannalta että sen tosiasian vuoksi, että tämä johtaa materiaalin hukkaan - ei vain vaadita lisämäärää muttereita ja pidempiä ruuveja, vaan usein rakenteen mittojen kasvu.

Ruuvinpäiden alle asennettujen jousialuslevyjen käyttö. Kiertämisen aikana painettaessa tällainen aluslevy pyrkii palaamaan aiempaan tilavuuteensa, mikä luo lisäpainetta kierteeseen pituussuunnassa. Tällaisina aluslevyjä, halkaistuja aluslevyjä, muotoiltuja aluslevyjä, joissa on joustavat lenkit, käytetään erikoisaluslevyjä, joissa on elastinen profiili. Jousialuslevyjä käytettäessä on pidettävä mielessä, että niiden paksuus ei saa olla liian suuri. Muutoin ruuvin pitovoiman suunnassa on mahdollista epäkeskisyyttä, mikä voi aiheuttaa pään irtoamisen. Tähän ryhmään kuuluvat myös itselukittuvat mutterit, joiden alapinnalla on terävät reunat. Törmäytyvät osan materiaaliin, tällaiset mutterit antavat vahvemman kiinnityksen. Tämä pätee kuitenkin vain pienille kuormille.
"NordLock"-tyyppisten aluslevyjen käyttö.

Sokkien , tappien , ruuvien ja lehtijousien käyttö .

Muotoilevien osien käyttö. Tällaisissa osissa, aluslevyissä ja muttereissa on taivutettuja osia, joilla voit luoda pysäyttimen, joka estää itsekiertymisen.

Ruuvin pään tai pään muodon muuttaminen sekä liitettävien osien muodon muuttaminen. Tässä tapauksessa ruuvin päät voidaan niitata, lävistää tai taivuttaa erikoisruuveilla. Tällaisen suojauksen haittana on liitoksen huono purkaminen (purkaminen) ja useimmiten ruuvien uudelleenkäytön mahdottomuus.

Langallisten lukkojen käyttö. Useita paikallaan olevia ruuveja voidaan kiinnittää yhteen langalla, joka viedään pään reikien läpi. Tiukasti kierretty vaijeri estää itsekiertymisen.

Lakkojen tai maalien levitys. Tässä tapauksessa ruuvin tai mutterin päähän levitetään lakka- tai maalipisaroita, jotka kiinnittävät ruuvin osaan. Upotetun ruuvin kannan maalitäyttö voidaan myös levittää.
Anaerobisten lankalukkojen käyttö.

Ruuviliitosten laskenta

Ruuvin mutterin pyörittämiseen tarvittava vääntömomentti saadaan yhtälöstä [14]

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

missä

P

- mutteriin vaikuttava aksiaalinen kuorma;

d_{\text{cf))

on ruuvin keskimääräinen halkaisija;

\alpha

- langan kulma;

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

on kitkakulma;

\mu

on ruuvin ja mutterin materiaalien välinen kitkakerroin;

\beeta

- puolet kierreprofiilin kulmasta (metriselle kierteelle , tuumalle ).

{\displaystyle \beta =30^{\circ ))

\beta =27^{\circ }30'

Ruuvia tai mutteria kiristettäessä on myös otettava huomioon kitka niiden ja osan pinnan välillä.

Ruuviliitosten lujuuden laskeminen suoritetaan seuraavasti [14] :

1. Tapaus, jossa ruuvin akselia pitkin kohdistettu voima vaikuttaa ruuvin yhdistämiin osiin. Tässä tapauksessa ruuvi toimii jännityksessä ja lujuusyhtälöllä on muoto

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

missä

d_{1}

- kierteen sisähalkaisija;

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

on ruuvimateriaalin sallittu vetojännitys.

Löydön mukaan valitaan vastaava ruuvi ja sitten mutteri. $d_{1}$

2. Siinä tapauksessa, että pulttia on kiristettävä aksiaalisen kuormituksen vaikutuksesta, tangon osiin syntyy ylimääräisiä jännityksiä ja vääntöjännityksiä. Ne otetaan yleensä huomioon turvakertoimella. Pultin sisähalkaisija löytyy tässä tapauksessa kaavasta

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

missä on kerroin, joka ottaa huomioon tangon kiertymisen. $\beta =(1{,}2\div 1{,}3)$

3. Jos liitoksen lujuuden lisäksi on varmistettava sen tiheys, pulttiin vaikuttavan voiman suuruus ei riipu ainoastaan kohdistetusta voimasta, vaan myös liitettävän elementin joustavuudesta , ja vaaditun esikuormituksen määrä, joka määrää yhteyden tiheyden, on myös otettava huomioon.

Kaksi tapausta voidaan harkita:

a) Jos pultti yhdistää jäykkiä osia, niin suunnitteluvoima . $P_{p}=2{,}6P$

b) Jos liitettävät osat ovat joustavia, niin laskettu voima . $P_{p}=2{,}3P$

Molemmissa tapauksissa leikatun osan sisähalkaisija määräytyy kaavan mukaan

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

4. Osien liittäminen poikittaiskuormien vaikutuksesta. Kaksi tapausta on mahdollista:

a) Ruuvi (pultti) asetetaan liitäntään ilman rakoa (reiän seinämien ja tangon välinen rako). Tässä tapauksessa se lasketaan leikkaukselle ja romahtamiselle seuraavilla kaavoilla:

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

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

missä ovat sallitut ruuvimateriaalin leikkaus- ja murskausjännitykset. $[\tau ]_{\text{cp)),[\sigma ]_{\text{cm))$

b) Pultti asetetaan raon yhteyteen. Tässä tapauksessa kiristyksen on oltava paljon vahvempi, muuten tapahtuu siirtymä ja pultti on vinossa. Kiristettävien osien välille on luotava riittävät kitkavoimat kiristämällä. Laskelma suoritetaan veto- ja vääntömuodonmuutokselle:

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

missä on vetovoima ( on käytetty voima, on osien välinen kitkakerroin). $N={\frac {P}{\mu }}$ $P$ $\mu$

Monissa tapauksissa ruuvien kierteet on määritetty rakentavasti. Tässä tapauksessa sen taivutus tarkistetaan seuraavien kaavojen [15] mukaisesti :

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

missä

t_{2}

- kierreprofiilin korkeus;

b

- langan paksuus;

z

- kierrosten määrä [ tyhjä ] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ 1 2 3 GOST 27017-86. Kiinnitystuotteet. Termit ja määritelmät
↑ Tarkkuusinstrumenttien suunnittelijan käsikirja, 1964 , s. 279.
↑ Am_Wood_Screws . Haettu 30. huhtikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 31. toukokuuta 2012. (määrätön)
↑ Rybczynski, 2000 , s. 32–36, 44.
↑ Rybczynski, 2000 , s. 34, 66, 90.
↑ Rybczynski, 2000 , s. 75–99.
↑ GOST 1759.4-87 . Haettu 3. maaliskuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 29. syyskuuta 2007. (määrätön)
↑ 1 2 Tarkkuusinstrumentoinnin suunnittelijan käsikirja, 1964 , s. 311.
↑ Tarkkuusinstrumenttien suunnittelijan käsikirja, 1964 , s. 282.
↑ 12 George Mitchell . Carpentry and Joinery 205. Cengage Learning (1995). (määrätön)
↑ Phillips Phillips Screw Companyn verkkosivuilla Arkistoitu 6. huhtikuuta 2017 Wayback Machinessa
↑ Phillips Screw Company: Innovaatio kiinnitysteknologiassa . https://www.philips-screw.com.+ Haettu 14. kesäkuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 15. helmikuuta 2015. (määrätön)
↑ Tarkkuusinstrumenttien suunnittelijan käsikirja, 1964 , s. 316.
↑ 1 2 Tarkkuusinstrumentoinnin suunnittelijan käsikirja, 1964 , s. 321.
↑ Tarkkuusinstrumenttien suunnittelijan käsikirja, 1964 , s. 322.

Kirjallisuus

GOST 27017-86 Kiinnitystuotteet . Termit ja määritelmät.
Tarkkuusinstrumentointisuunnittelijan käsikirja / Toim. F. L. Litvina. - M. - L .: Mashinostroenie, 1964. - 944 s.
Rybczynski, Witold. . Yksi hyvä käännös: Ruuvimeisselin ja ruuvin luonnollinen historia . — New York: Scribner, 2000. — 176 s. - ISBN 978-0-684-86729-8 .

Linkit

V. Lermantov. Ruuvi // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
Ruuvi / N. Ya. Niberg // Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja : [30 nidettä] / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri katalaani Brockhaus ja Efron Pieni Brockhaus ja Efron V. Dahl Britannica (verkossa) Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4128855-5 NDL : 00568148 NKC : ph127879

Kierreliitosten elementit
Ruuvi Pultti Itseporautuva ruuvi Ruuvi Pesukone ruuvi Lukkomutteri