Rööpapoltide väsimustugevuse parandamise meetodid

Mar 29, 2024 Jäta sõnum

Rööpapoltide väsimustugevuse parandamise meetodid

Rööpapoldi juure keerme maksimaalne raadiuse määrab keerme geomeetria, mida ei saa meelevaldselt suurendada. Selle filee raadiuse suurendamiseks ja väsimustugevuse parandamiseks peame muutma poldi ja mutri konstruktsioone. Kuid rööpapoltide ja mutrite tohutu kasutamise tõttu, viidates nende konstruktsioonide muutmisele, peame arvestama kõrgemate tootmis- ja ehituskuludega.

3.1 Rööpapoldi väiksema raadiuse muutmiseks

Tavalise kolmnurkse põhjakeermeprofiili maksimaalne raadius on 0.14433753375P eeldusel, et põhikeermeprofiil jääb muutumatuks, kui soovime maksimaalset raadiust veelgi suurendada, saame seda saavutada fikseeritud poldi väiksema raadiuse kaudu, on väliskeerme väiksema raadiuse suurendamiseks.

3.2 Nii poldi kui ka mutri keermeprofiilid on ümmarguse kaare kujuga

Mutri keermeprofiili muutmata jätmise korral on poldi juure keermeprofiili filee raadiuse suurendamine endiselt piiratud. Juurepinge kontsentratsiooni edasiseks vähendamiseks ja rööpapoldi väsimustugevuse parandamiseks saame seda muuta poldiühenduse struktuuri muutmisega, näiteks pingutusmutri, pilu mutteri ja sisemise kaldmutri kasutamisega, et muuta keerme koormuse jaotust. Kuid muudatused struktuuris põhjustavad tootmiskulude tõusu ning rööpapoltide ja mutrite tarbimine on suur, mistõttu seda meetodit kasutatakse harva.

Pärast lõikamise sügavuse suurenemist juure väiksema raadiuse kohas suureneb ka filee raadius. Kui selle mutri keermeprofiili muudetakse samaaegselt ja sobitatakse poldiga, mis muudetakse samuti ringikujuliseks, suurendab see filee raadiust veelgi, kuid ei tõuse ka mutri valmistamise maksumus. Selle kohaselt peaks maksimaalne raadius olema Rmax=5Pcos30 kraadi /16 =0.2706329P. Kui samm P=3mm, Rmax=0.8113 8988mm.

Poldi väiksema raadiuse suurenemisega suureneb ilmselt ka poldi juure raadius. Selle raadiuse järgi arvutatakse pinge kontsentratsiooniteguriks 3,14 ja erinevus on 0,67, võrreldes poldi suurenemisega (R=0,5 mm) on suhteline vähenemine umbes 17,59%. Pingekontsentratsiooni tegur on ilmselgelt vähenenud ja pinge kontsentratsioon poldi juure juures väheneb oluliselt.

Arvestades, et tavalise poldi pingekontsentratsiooni tegur on R=5,98 mm ja pingekontsentratsiooni tegur on 3,14 poldi ja mutri keermeprofiilide samaaegsel muutmisel, on kahe teguri erinevus 2,84 ja suhteline vähenemine on 47,49%. Seega on konstruktsiooni muutmine oluliselt parandanud rööpapoldi väsimustugevust ja kasutusiga.