И переработанное

1
1
1
г Область ходобых
резьб
j! 
CN 
j
J
Г h
1
" Граница самотор­
м ож ения
1
1
1
-
Область крепеж ­
ны х резьб
1
1
1
2*
35

---

(см. ниже). В простых гайках витки резьбы нагруж аю тся неравно­
мерно — рис. 1.17, 
б.
Одной из причин неравномерного распределения нагрузки в резьбе 
является неблагоприятное сочетание деформаций винта и гайки. 
Н апример, в рассматриваемом случае (см. рис. 1.17) винт растяги­
вается, а гайка сжимается. При этом точки 
А , В, С
и 
D
винта и гайки
перемещаются вниз соответственно на Дл, 
А 13,
Ас и 
AD.
Вследствие 
растяж ения участка 
А В
винта
Д я < Д д
1
(а)
а вследствие сж атия участка 
CD
гайки
Д о < Дс- 
(б)
Все деформации витка резьбы и в том числе прогиб витка пропор­
циональны его нагрузке. В ы раж ая прогиб через относительное пере­
мещение точек 
А
и 
D
(Д^л). 
В
и 
С
(Л/к) и т. д ., где
Для = Дд — Дд| )
Д
ВС =
Д
В
—
Дс> j
н учитывая неравенства (а) и (б), находим
Д д с > Д д с -
(г)
Следовательно, н агрузка первого витка больше нагрузки второго и т. д.
Теоретическое решение задачи о распределении нагрузки по виткам 
резьбы было дано Н. Е. Ж уковским в 1902 г. В дальнейшем это реше­
ние неоднократно подтверждалось экспериментальными исследова­
ниями на прозрачных моделях. Установлено, например, что при стан­
дартной крепежной гайке с шестью витками первый виток резьбы 
воспринимает около 52% нагрузки 
Р,
второй — 25% , третий — 12% 
и последний, шестой виток — только 2% (см. рис. 1.17, 
б).
У казанны е теоретические и экспериментальные исследования поз­
волили разработать конструкции специальных гаек, выравнивающих
36

---

распределение нагрузки в резьбе (рис. 1.18). На рис. 1.18, а изобра­
жена висячая гайка. Выравнивание нагрузки в резьбе здесь достигают 
благодаря тому, что винт и гайка имеют однозначные деформации рас­
тяж ен ия. При этом неравенство (б) изменится и будет 
AD
> Дс , а р а з­
ность между Ддо и Ддс уменьшится. Кроме того, в наиболее н агру ­
женной нижней зоне висячая гайка обладает повышенной податливо­
стью, что такж е способствует выравниванию нагрузки в резьбе. При 
соответствующем подборе формы висячей гайки можно получить р а в ­
номерное распределение нагрузки в резьбе. На рис. 1.18, 
б
показана 
разновидность висячей гайки — гайка с кольцевой выточкой.
Рис. 1.18
У гайки, изображенной на рис. 1.18, 
в,
срезаны вершины нижних 
витков резьбы под углом 15— 20°. При этом увеличена податливость 
нижних витков винта, так как они соприкасаются с гайкой не всей по­
верхностью, а только своими вершинами. Увеличение податливости 
витков в наиболее нагруженной зоне снижает н агрузку этих витков.
Специальные гайки особенно ж елательно применять д ля соедине­
ний, подвергающихся действию динамических нагрузок. Разруш ение 
таких соединений, как правило, имеет усталостный характер и проис­
ходит в зоне наибольшей концентрации напряж ений у нижнего (наи­
более нагруженного) витка резьбы. Уменьшение нагрузки нижних 
витков повышает прочность соединения. Опытом установлено, что 
применение специальных гаек позволяет повысить динамическую 
прочность резьбовых соединений на 20—30% .