Обычно перед окончательной сборкой соединений необходимо выполнить положенный объем доделочно-пригоночных работ, к числу которых относятся:
опиливание
сверление
развертывание
шабрение
притирка
Эти работы имеют место в индивидуальном и, частично, серийном производстве. При поточно-массовой сборке они почти полностью исключаются, так как детали поступают на сборку полностью обработанными в механических и других цехах.
В нелинейном анализе возникают различные проблемы, включая стабильность и конвергенцию. Во время начальных этапов нагрузки нелинейного анализа путь полной нагрузки не достигается. Это означает, что болты имеют неопределенное решение, и мы можем наблюдать вращение болта или болтовню в нужном положении. Это особенно эффективно для вращения болтов. Технология контактной поверхности в решателе должна быть достаточно зрелой, чтобы соответствовать непрерывной гладкой поверхности через узловые точки, которые образуют контакт между болтом и отверстием для болта.
К числу предшествующих операций сборки относится также окончательная очистка и мойка деталей. Выполнение этих операций связано с последующей отделкой собранных машин на операции окраски. Промывка деталей обычно является конечной операцией процесса механической обработки. Однако ее выполнение перед сборкой также имеет важное значение. Это относится в первую очередь к сборке точных сопряжений ответственных узлов машин.
Это сгладит любые точечные нагрузки из-за дискретизации сетки. Большинство болтовых систем включают предварительную нагрузку на болт. В реальном мире это применяется, закручивая болт против гайки и предварительно надавливая на хвостовик. Общий принцип предварительного натяжения показан на рисунке. Нагрузка на растягивающие болты создает реактивную нагрузку на сжатие между компонентами и головкой болта и гайкой. Общая цель заключается в том, чтобы сохранить компоненты при сжатии под внешней нагрузкой, например, для улучшения усталостной жизни.
Болты, винты и гайки обычно завертывают в три приема . Сначала надо навернуть гайки от руки, затем подтянуть с небольшим усилием все гайки ключом, и, наконец, затянуть их окончательно с требуемым крутящим моментом. При этом правильнее затяжку болтов производить попарно, выбирая диаметрально противоположные точки, лежащие на одной прямой, проходящей через центр данной детали. Этот прием обеспечивает большую плотность соприкосновения, исключает перекосы и сохраняет работу болтов с более равномерной нагрузкой.
Могут быть созданы диаграммы нагрузки болтов, но они делают упрощенные предположения о том, как внешняя нагрузка передается в предварительно напряженный болт, гайку и систему компонентов. Эти диаграммы могут быть очень ошибочными и нереальными. Один из самых ранних подходов дает материалу болта коэффициент теплового расширения, а остальная часть модельного коэффициента коэффициента теплового расширения. Корпус тепловой нагрузки применяет температурный дифференциал к материалу болта. Это создает термические деформации, которые используются для моделирования механических деформаций, присутствующих в предварительной нагрузке.
При закреплении иногда обходятся одним болтом без гайки, назначение которой выполняет одна из соединяемых деталей. В этом случае длина резьбы у детали принимается равной 2-3d, а полная глубина глухого отверстия на (0,7-1)d больше. Делается это для того, чтобы иметь гарантированную длину и прочность нарезки при высоком качестве резьбы. При пользовании болтами (винтами) без гаек приемы затяжки сохраняются те же, что и при навинчивании гаек.
Метки на деталях с левой резьбой
Дифференциал температуры настраивается, чтобы обеспечить правильное значение предварительной нагрузки. Более современный подход использует специальную опцию предварительной установки болта, например, показанную на рисунке. Базовая плоскость разбивает хвостовик болта. Обычно базовую плоскость можно определить либо с помощью чистой геометрии, либо с помощью группы узлов. Определяется ось болта, вдоль которой будет действовать предварительная нагрузка. Также определены элементы или геометрия, содержащие секцию головки болта и гайку.
В связи с тем, что удельный объем резьбовых соединений, как указывалось ранее, при сборке велик, оказывается целесообразным применение для их выполнения средств механизации, т. е. таких инструментов и приспособлений, с помощью которых мускульная сила при завинчивании заменяется механической. При выборе средств механизации необходимо учитывать не только соображения экономической целесообразности, но и максимальное облегчение условий труда, улучшение качества собираемой продукции, соблюдение условий техники безопасности и др.
Предварительная нагрузка применяется различными способами, включая уравнение ограничения, которое буквально вытягивает две разделенные услуги друг с другом для применения предварительного напряжения. Различные варианты включают возможность предварительной предварительной загрузки, которая остается постоянной во всех внешних нагрузках или предварительная нагрузка, которая может быть выгружена из-за внешних сил, применяемых к компонентам. Следствие этих двух вариантов должно быть тщательно проверено с помощью описанных ранее тестовых примеров.
Эффективность применения средств механизации при сборке резьбовых соединений очевидна. Некоторые механизирующие средства обеспечивают к тому же заданный крутящий момент при завинчивании.
Сборка резьбовых соединений с заданным крутящим моментом с успехом может осуществляться с применением одношпиндельного или многошпиндельного пневматического или гидравлического инструмента.
В некоторых решателях имеются различные другие формы предварительной загрузки, в том числе так называемый болт без зазоров, где сам болт не моделируется, но сбалансированная нагрузка на давление прикладывается к поверхности головы и гайки на облицовочные компоненты.
Если нужно моделировать большое количество болтов, то использование представления твердых элементов может быть слишком обременительным с точки зрения времени установки, сложности контакта и вычислительных затрат. Альтернативой является использование представления 1-го элемента пучка. Это может также использовать аналогичный метод предварительной загрузки. Типичный пример показан на рисунке. Жесткий элемент занимает площадь поперечного сечения хвостовика болта и распределяет нагрузку на периферию отверстия пластины.
Во время разборки резьбовых соединений также должна соблюдаться определенная последовательность в выполнении рабочих приемов. Вначале производится предварительное отвертывание крепежных деталей отверткой (ключом). Последовательно освобождаются болты, винты, гайки, диаметрально расположенные на детали. При использовании отверток важно следить за тем, чтобы их рабочая часть подбиралась по размерам шлица винтов, в противном случае отвертка будет выскакивать, сминать шлиц; при этом возможны даже случаи травмы. Для того чтобы зафиксировать взаимное положение деталей, хотя бы в одной плоскости, рекомендуется пользоваться метками. Метки наносятся зубилом поперек стыка деталей в начале разборки. При повторной сборке детали устанавливаются так, чтобы половинки меток совпадали, после этого можно производить закрепление деталей. Операции разборки резьбовых соединений также могут быть механизированы. Во время разборки узлов возможны случаи поломки крепежных деталей (болтов, винтов), главным образом вследствие задиров и заеданий по резьбе.
Сила предварительной затяжки при измерении угла поворота гайки
Это может быть использовано в линейном анализе, что является еще одним большим преимуществом. Однако недостатком является то, что путь нагрузки в подшипнике между болтом и пластиной неправильный, поскольку задняя поверхность растягивается. Это может быть улучшено путем иметь 180 градусов паук совмещенное с опорной поверхностью.
Это означает, что путь нагрузки должен быть точно предсказан так, чтобы он был выровнен с ориентацией паука, и болт все еще жестко связан с пластиной на 180 градусов. Если элемент балки используется для обозначения болта, то изгиб болта и жесткость при сдвиге являются достаточно репрезентативными. Однако в этом представлении отсутствует несущая жесткость пластины и балки.
В связи с тем, что сборка болтами (винтами) не обеспечивает высокой точности из-за больших зазоров между отверстиями скрепляемых деталей и диаметром болтов, для фиксирования положения деталей прибегают к установке контрольных штифтов. На каждой сопрягаемой поверхности следует устанавливать не менее двух штифтов, удаленных друг от друга на возможно большее расстояние. Для этой цели на выбранных местах сверлятся сквозные или глухие отверстия в обеих плотно скрепляемых деталях, а затем выполняется развертывание этих отверстий под цилиндрические или конические штифты. Перед запрессовкой штифтов проверяется взаимное соприкосновение поверхностей по меловой риске. Равномерно затертый след риски свидетельствует о нормальном соприкосновении поверхностей штифта и отверстия. При неудовлетворительном их совпадении проводится развертывание отверстия дополнительно. Заколачивание штифтов выполняется с таким расчетом, чтобы их узкий конец несколько выступил из отверстия (при сквозных отверстиях), что дает возможность легко извлечь штифт легкими ударами медного молотка.
Жесткость можно визуализировать, посмотрев на рис. 7, где показаны режимы деформации, связанные с штифтом и пластинами. Мы можем вернуть жесткость подшипника, введя пружины между верхней частью пучка и элементом паука. Эти пружины также могут использоваться для регулировки осевой жесткости, если это необходимо.
Используя этот метод, жесткость соединения можно моделировать очень эффективно. Однако, как упоминалось ранее, локальная передача нагрузки между болтом и пластиной очень неточна, поскольку болт жестко связан с отверстием. Хотя напряжения локально довольно бедны, они не доминируют в общем распределении напряжений в пластине, а область ложных локальных напряжений можно игнорировать. Аналогично, прочность болта можно быстро оценить, зная силы и моменты в болте. Если они извлекаются, то могут быть выполнены очень простые, но эффективные ручные вычисления, как показано на рисунке.
В том случае, когда штифт запрессовывается в глухое отверстие, пользуются штифтами с резьбой. Заколачивание таких штифтов выполняется, как и обычных, а с помощью гайки, навернутой на резьбовой конец, представляется возможность легко извлекать их из отверстия. Гладкие цилиндрические штифты для удобства их использования обрабатываются по наружному диаметру с небольшой конусностью, примерно 1:200.
Способы нанесения меток
Однако следует избегать точечного соединения от конца пучка в пластине, которое игнорирует распределение нагрузки по окружности штыря. На рисунке 9 показан график контура напряжения пластины, загруженной несколькими болтами, где передача нагрузки происходит на отдельных узлах. Это ситуация, когда конечная сила передается через бесконечно малую площадь и создает сингулярность в каждом соединении. Если мы увеличим точность сетки, мы будем преследовать сингулярность, и местные напряжения будут «взорваться».
Недостатки резьбовых соединений
Это может быть неудобно объяснять в отчете, и его следует избегать. Это не требует больших усилий для введения подхода, показанного на рисунке 3, с напряжениями, показанными на рисунке. Хотя напряжения не являются точными, они не доминируют в нагрузке в пластине.
Точное взаимное сопряжение гладких цилиндрических поверхностей часто используется при устройстве фиксаторов в различных делительных механизмах. Палец фиксатора представляет собой тот же цилиндрический штифт, который должен входить по установленной посадке в развернутое отверстие диска.
При сборке резьбовых соединений, так же, как и при выполнении других работ, возможен производственный брак. Поэтому соблюдение рекомендованных методов крепления и должное усилие затяжки деталей всегда должны быть в центре внимания сборщика. Появление брака очень часто зависит не только от внимания и опытности рабочего. Он может произойти от неисправности инструмента, плохого качества нарезанной резьбы, а также от состояния опорных торцов головок болтов и гаек. Вследствие указанных причин резко изменяется величина трения при завинчивании и возрастает необходимое усилие при закреплении, что может привести к срыву резьбы и другим неполадкам.
Условие износостойкости на смятие
Моделирование болтовых соединений требует тщательного рассмотрения цели анализа. Время, необходимое для моделирования болтов с использованием нелинейного трехмерного контакта, может быть непомерно высоким. Предварительное натяжение болтов должно всегда проверяться с использованием простых тестовых моделей, чтобы понять начальное распределение нагрузки и напряжения и последующее перераспределение под внешней нагрузкой.
Болты обычно используются для крепления двух или более предметов вместе через предварительно просверленные отверстия. Шайбы используются для укрепления соединения, распределяя силу, применяемую болтом в более широкой области. Также доступны специальные шайбы. Стопорные шайбы, например, помогают предотвратить случайное ослабление болта. Гайки навинчиваются на болт, чтобы затянуть соединение и, как и шайбы, входят в различные типы для различных применений.
На качество сборки влияют также неправильно выбранные размеры инструмента. При завинчивании вручную длина рукоятки обычного слесарного ключа не должна быть более 15 диаметров резьбы . Приложенное к этому плечу усилие рабочего в 200 Н обеспечивает нормальное затягивание. Использование же более длинной рукоятки или приложение чрезмерных усилий неизбежно приводит к срыву резьбы или поломке стержня болта.
Определите правильный размер и тип болта, гайки и шайбы для вашего применения. Это будет зависеть от типа соединения, используемых материалов, прочности болта, стандартов и правил применения и ряда других факторов. Поместите первую шайбу на вал болта. Если требуется стопорная шайба, она будет установлена на болт, а затем вторая стандартная шайба.
Выровняйте отверстия для соединения, которое вы соединяете, и пропустите вал болта через них. Шайбы следует нажимать между головкой болта и материалом сустава. Поместите вторую шайбу или набор шайб на участок вала болта, который торчит из сустава. 
В принципе, пользователь несет ответственность за соблюдение правильных переменных процесса во время сборки и соблюдение применимых правил безопасности. Эти рекомендации не заменяют никакого обучения и требуют квалификации пользователя!
Неправильно выбранная и заправленная отвертка будет выскакивать и срывать шлиц при отвинчивании винтов. Гайки должны навинчиваться на болт или шпильку свободно, от руки и без большой качки.
Тугое навинчивание гайки только из-под ключа может явиться причиной срыва резьбы или не позволит получить достаточно плотное соединение скрепляемых деталей.
Приемники всегда имеют диапазон ввода нагрузки и диапазон выходной нагрузки. Между ними существует упругая область, с которой измеряются силы и моменты на основе деформации под нагрузкой. В некоторых случаях возможно, что требуемые моменты затягивания или ослабления резьбовых соединений в точках ввода нагрузки выше, чем допустимый диапазон упругости приемника.
Надёжность крепежных резьбовых соединений зависит от
Если в этом случае момент затяжки передается по эластичной области подборщика, и, кроме того, поперечное усилие от применения динамометрического ключа может привести к разрушению пикапа. Наша рекомендация: В принципе, не передавайте силы и моменты, необходимые для затягивания и ослабления винтов над преобразователем, а скорее поддерживайте их против неподвижных креплений.
Торцы гайки должны быть перпендикулярны к оси резьбы и не иметь при навинчивании биения, в противном случае может произойти искривление стержня болта.
При навинчивании гаек на болты или шпильки необходимо убедиться в том, что грани гайки чистые, без сбоин и вмятин, в противном случае накладной ключ будет срываться и сминать кромки гайки дальше.
Избегайте использования винтов для небольших целей, Щелевые, крестообразные, лопастные винты с головкой или те, которые имеют встроенное устройство для запирания винтов, Винты с пружинной головкой или винты с клеем, прикрепленным к резьбе. Размер или номинальный диаметр резьбовых соединений на преобразователях рассчитаны на ожидаемые переменные процесса. Могут использоваться только подходящие винты этих номинальных размеров! Сокращение до меньших номинальных диаметров, например с резьбовыми втулками, может быть опасным с точки зрения безопасности и может также приводить к неопределенности измерений.
Короткий путь http://bibt.ru
§ 3. СБОРКА БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
Сборка. Наиболее распространенный тип болтового соединения- соединение, собранное на болтах, которые входят в отверстия соединяемых деталей с большим зазором. Болт обычно вставляют снизу, а затем навинчивают гайку. Гайки затягивают только тогда, когда поставлены все болты и гайки. Затягивать гайки нужно постепенно. Сначала все гайки нужно развернуть до соприкосновения с шайбами или с поверхностью детали, затем слегка затянуть и только в третий раз затянуть окончательно. Затягивать гайки не следует подряд одну за другой, так как при этом они могут быть затянуты неравномерно, что приведет к перегрузке некоторых гаек, смятию резьбы и даже обрыву болта.
Если не указано иное, следует использовать болты прочности класса 9. При необходимости более высокие винты с усилием являются невыгодными по отношению к усталостной прочности. В случае винтов с меньшей прочностью требуемая сила предварительного напряжения не достигается. Для винтовых преобразователей рекомендуется использовать определенный класс прочности - они не должны превышаться и не превышаться.
Для алюминиевых преобразователей и насадок с использованием стальных винтов следует отметить, что резьба в алюминии более подвержена опасности, чем стальные винты, и с большей вероятностью разрывается. В этом случае абсолютно необходимо учитывать рекомендации производителей и использовать винты класса прочности 8, как правило!
Гайки, расположенные по кругу (на фланцах, крышках цилиндров и т. д.), следует затягивать крест-накрест в три приема. На длинных крышках (на крышках боков двигателей внутреннего сгорания, крышках больших редукторов и т. п.) затягивать гайки нужно от середины к краям, так как затягивание гаек от краев к середине приводит к искривлению крышек.
Чтобы равномерно затянуть все гайки, применяют специальные предельные ключи , которые отрегулированы на определенную силу затягивания. Сборка болтового соединения заканчивается стопорением гаек.
Постановка контрольных штифтов. При сборке резьбовых соединений для закрепления соединяемых деталей применяют конические или цилиндрические штифты. Отверстия под контрольные штифты сверлят после того, как выверено взаимное положение соединяемых деталей. Штифтов в соединении должно быть не менее двух и они должны быть расположены друг от друга как можно дальше. Например, при соединении деталей прямоугольной формы рекомендуется контрольные штифты ставить по диагонали. При сверлении отверстий под штифты оставляется припуск на развертывание.
