Затяжка с контролем крутящего момента на ключе

В этих случаях используются так называемые предельные ключи,

отрегулированные на определенное значение крутящего момента (рис.1) или динамометрические ключи, позволяющие контролировать по шкале значение крутящего момента в процессе затяжки.

Крутящий момент на ключе , прикладываемый к гайке, идет на преодоление трения торца гайки о неподвижную поверхность скрепляемых деталей, трения в резьбе, а также на создание усилия затяжки, т.е.

где и – моменты трения соответственно на торце гайки и в

резьбе;

– часть крутящего момента , затрагиваемая на создание только усилия затяжки

На основе этой формулы установлена зависимость между моментом на ключе и усилием затяжки:

, (1)

где – момент на ключе, Н∙м;

– осевое усилие затяжки, Н;

– наибольший диаметр опорной поверхности гайки (рис.2), м;

– средний диаметр резьбы, м;

– шаг резьбы, м;

– диаметр отверстия под болт или наименьший опорный диаметр

гайки;

– коэффициент трения по торцу гайки;

– приведенный коэффициент трения в резьбе, учитывающий угол

профиля резьбы (для метрической резьбы =60^о);

– коэффициент трения в резьбе;

:

– среднее значение коэффициент постоянный для данного

соединения.

Для определения необходимо знать коэффициенты трения по торцу гайки и по резьбе. Однако последние могут изменяться в значительных пределах (от 0,05 до 0,40). Такой разброс значений зависит, главным образом, от смазки трущихся поверхностей, их шероховатости, вида покрытия трущихся поверхностей (кадмирование, омеднение уменьшают коэффициент трения), скорости завинчивания.

Пределы колебания коэффициентов трения можно сузить за счет стабилизации шероховатостей трущихся резьбовых поверхностей и на плоскостях сопрягаемых деталей, а также за счёт применения покрытий (кадмирования, омеднения).

Уменьшение степени рассеивания усилий затяжки резьбовых соединений может быть достигнуто предварительным обжатием деталей соединения приложением крутящего момента, превышающего заданное значение. После обжатия гайку отвертывают на несколько витков, а затем вновь завертывают, прикладывая заданный (расчётный) крутящийся момент.

Пример. Внутреннее кольцо подшипника крепится на хвостовике шестерни резьбовым соединением. С целью обжатия трущихся поверхностей соединения производится предварительное затягивание крутящим моментом (393_-29) Н∙м, а затем при повторном завертывании гайки – моментом

(294⁺²⁹) Н∙м.

Затяжка резьбового соединения с контролем крутящего момента отличается высокой производительностью, легко механизируется и автоматизируется. Поэтому он широко используется на практике.

Затяжка с контролем крутящего момента является более точной при коротких болтах () и шпильках ().