100 6. Obliczenia gwintów
q(N)
Qm
sinh mN
cosh mN = Qm ctgh mN.
(6.33)
Gdyby nakrętka była nieskończenie wysoka, zachodziłyby równania lim ctgh mN — 1 oraz lim q(N) = Qm dla N -> oo.
Przyjęcie nakrętki o skończonej wysokości prowadzi do zwiększenia obciążenia na dolnym zwoju. Obliczmy przykładowo jaką wysokość powinna mieć nakrętka aby wzrost obciążenia dolnego zwoju nie przekroczył 10% obciążenia, jakie istniałoby w przypadku nakrętki nieskończenie wysokiej. Dla ctgh mN — 1,1 z tablic funkcji hyperbolicznych odnajdziemy wartość argumentu mN — 1,52. Można zapisać to w postaci (patrz
1,52 lub
wzór 6.28) mN
. N t? N mdT~= ~Pd~d
N
d
1,52 P 0 d
(6.34)
Liczbę zwojów gwintu nakrętki można określić ze wzoru
(6.35)
N 1,52
0 gdzie /> określa się z wykresu przedstawionego na rys. 6.6.
i n określonych
N
Na rysunkach 6.8 i 6.9 przedstawiono wykresy —■
wzorami (6.34) i (6.35). Z wykresów tych wynika, że ze wzrostem — liczba zwojów n rośnie, natomiast stosunek wysokości nakrętki do śred-
Rys. 6.9. Liczba zwojów nakrętki n w zależności od —
06
0.5
OH
Q3
6 9 TO li 12 -j£
Rys. 6.8. Względna wysokość nakrętki — w zależności od-i d *
Rys. 6.10. Procentowe obciążenie kolejnych
zwojów nakrętki normalnej — = 0,75
d
N
i wysokiej,— =1,5
Rys. 6.11. Rozkład liniowych obciążeń osiowych q(z) w zakresie sprężysto-plastycznym
N
nicy nominalnej gwintu — — 0,63 -i- 0,60 prawie jest niezmienny. Dlatego
też wysokość nakrętki N w normalnych warunkach, gdy obciążenie złącza nie doprowadza do plastycznej deformacji zwojów, przyjmuje się N — — 0,8d. Stosowanie wyższych nakrętek praktycznie nie zmniejsza obciążenia dolnych zwojów. Dla zilustrowania wpływu wysokości nakrętki na rozkład obciążeń przedstawiono na rys. 6.10 wykresy udziału w obciążeniu kolejnych zwojów gwintu (w procentach obciążenia złącza Q). Wykresy sporządzono dla gwintu M24 o długości skręcenia N — 0,75d