KURZUS: Gépszerkezettan II.

MODUL: III. modul: Nem oldható kötések

18. lecke: Szegecskötések

Tevékenység

Olvassa el a jegyzet 76-81. oldalán található anyagot. A feldolgozás közben a következőkre figyeljen:

  • Tanulja meg, hogyan készítik a szegecskötést.
  • Ábra alapján nevezze meg az egyes szegecsfajtákat.
  • Szegecskötés ábrája alapján határozza meg a szegecs nyírt keresztmetszeteinek számát.
  • Ábra alapján ismerje fel a hevederes és az átlapolt szegecskötést.
  • Tanulja meg, hogyan ábrázoljuk a szegecseket és szegecselt kötéseket a gyakorlatban.
Követelmény

A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön:

  • Meghatározások közül ki tudja választani a szegecskötés létesítésének módját.
  • Ábra alapján meg tudja nevezni az egyes szegecsfajtákat.
  • Ábra alapján el tudja dönteni, hogy az ábrán a szegecs hány nyírású.
  • Ábra alapján felismeri a hevederes és az átlapolt szegecskötést.
  • Felsorolásból ki tudja választani a szegecskötés jellemzőit.
  • A szegecseléssel kapcsolatos állításokról el tudja dönteni azok igaz, hamis voltát.
Összefoglalás és további információk a tananyaghoz

Szegecseket két, akár különböző anyagból készült tárgy összekapcsolására használunk. Mára már sok területről kiszorította ugyan a hegesztés, de a korszerű szegecseket és technológiájukat ma is széles körben alkalmazza a jármű- és gépipar, a könnyűipar, az építőipar és számtalan, szolgáltatást végző iparág.

Előnye más kötésekkel szemben, hogy nincs az elemeknél anyagszerkezeti átalakulás, keményedés, mint a hegesztésnél, és az összekötött elemek még meleg szegecselés esetén is csak a szegecsfej környezetében és csak kevéssé deformálódnak.

Hátránya, hogy az alkalmazásnál elengedhetetlen furatok miatt csökken a teherviselő keresztmetszet, ezért azt növelni kell, ami növeli az önsúlyt.

A szegecselt kötés számtalan esetben drágább a hegesztettnél.

A szegecsek hengeres szárral készülő kötőelemek, amelyek végére a szegecskötés létrehozásakor képlékeny alakítással zárófejet alakítunk ki. A szegecs anyaga általában hasonló az általa rögzített elemekéhez, mivel el kell kerülni az elektromechanikus korróziót és az eltérő hőtágulás miatti ellazulást.

A gyakorlatban alkalmazott szegecsfajták alakját, méreteit és anyagait szabványok írják elő.

Szabványos szegecsek:

a) félgömbfejű
b) alacsony félgömbfejű
c) trapézfejű
d) süllyesztett fejű
e) lencsefejű
f) lemezszegecs
g) szíjszegecs
h) csőszegecs

A leggyakrabban alkalmazott szegecsfajták térhatású ábrája:

A szabványos szegecsek méretválasztékát méretpótló betűjeleik alapján állapíthatjuk meg a megfelelő szabványból, vagy szerkesztési segédletek táblázataiból.

A szegecsek jellemző méretei a d szárátmérő és az l szárhossz.

Szegecskötés létesítése

A szegecsek számára a szegecs alakjának és méretének megfelelő furatokat kell készíteni. A szegecsszár egyik végén levő fejet a szegecs gyártásakor alakítják ki, a másik végén levőt pedig beépítéskor hozzák létre. Az alábbi lapozós könyv a szegecselés lépéseit szemlélteti.

1/4
visszaelőre

A lapozós könyv egy süllyesztettfejű szegeccsel létrehozott kötést mutat. A szegecs másik végére a szegecseléskor félgömb alakú fejet alakítottak ki.

A szegecskötés kialakításának lépései:

A szegecsszárnak elég hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy a furat kitöltéséhez és a kialakítandó zárófejhez megfelelő mennyiségű anyag álljon rendelkezésre.

A szegecseket nyírásra méretezzük és palástnyomásra ellenőrizzük. A méretezésnél abból indulunk ki, hogy az összes szegecs azonos mértékben vesz részt a terhelés felvételében és a feszültségeloszlás homogén.

A méretezésnél figyelembe kell venni azt is, hogy a kötést létrehozó szegecseknek hány nyírt keresztmetszetük van. Az egynyírású szegecskötést másképpen átlapolt, a kétnyírásút pedig hevederes szegecskötésnek nevezzük.

Átlapolt szegecskötés:

Az ábrán a piros vonal a szegecs nyírt keresztmetszetét jelzi. Ha a szegecs a jelzett keresztmetszetben az "F" erő hatására elnyíródik, akkor a lemezek rögzítése megszűnik.

Hevederes szegecskötés:

Hevederes kötés esetén a szegecsszárnak két keresztmetszete veszi fel a terhelést, emiatt nagyobb erővel terhelhető, mint az átlapolt kötés.

A szegecskötés kialakításakor az összeszegecselt alkatrészek felületei egymáshoz nyomódnak. Az így keletkező súrlódási erő gátolja az elmozdulást, ezzel javítja a kötés terhelhetőségét.

Az átlapolt és hevederes szegecskötés összefüggései

Végeredményben az egy szegeccsel átvihető nyíróerő:

F=k d 2 π 4 τ meg

ahol
k: a nyírt keresztmetszetek száma szegecsenként
d: a szegecslyuk átmérője

A szegecsenként átvihető erő a megengedett felületi nyomás alapján:

F=ds p meg

ahol s: a lemezvastagság

A szegecsméretezés során a szegecsátmérőt a lemezvastagság függvényében előzetesen, tapasztalat alapján veszik fel, így végső soron a kötés kialakításához szükséges szegecsek számát kell kiszámítani a kötést terhelő erő ismeretében.

Példa

Hány db d = 5 mm átmérőjű szegecset kell beépíteni s = 8 mm vastag lemezek átlapolt kiviteléhez, F = 5000 N terhelőerő esetén.

A szegecs anyagára megengedett csúsztatófeszültség τ meg =35  N mm 2 , a megengedhető palástnyomás értéke: p meg =35  N mm 2

A nyíróerő alapján:

F=k d 2 π 4 τ meg , ahol: k = 1

ΣF=z d 2 π 4 τ meg , ahol: z = szegecsek száma, vagyis:

z= 4F d 2 π τ meg = 45000 5 2 π20 =12,738 tehát legalább z = 13 db szegecset kell beépíteni.

Palástnyomás alapján:

F=ds p meg - szegecsenként,

F=zds p meg - "z" db szegecs esetén z= F ds p meg = 5000 5817 =7,35 tehát palástnyomás szempontjából elég lenne 8 db szegecs is, a nyíró igénybevétel miatt mégis a nagyobb darabszámot kell beépíteni.

Feladat

Mennyivel módosulhat a szükséges szegecsszám, ha az előbbi példát nem átlapoltan, hanem hevederesen készítik el?

A szegecselt kötések jelképesen is ábrázolhatók az alábbiak szerint:

Ellenőrző kérdések és feladatok
1. Válassza ki az alábbiak közül a helyes állítást!
Szegecskötés létesítésekor a szegecs mindkét végén előre kialakítják a fejet.
A szegecs egyik végén gyártáskor alakítják ki a fejet, a másik végén pedig a szegecskötés kialakításakor hozzák létre.
Mindkét szegecsfejet szegecseléskor alakítják ki.

2. Tanulmányozza az alábbi ábrát, majd válaszoljon a kérdésekre!

A válasz megadásához használja a szám billentyűket!
A fenti ábrán hányas szám jelöli a félgömbfejű szegecset?

Az ábrán a(z) számmal jelölt szegecs a félgömbfejű szegecs.

A válasz megadásához használja a szám billentyűket!
A fenti ábrán hányas szám jelöli a süllyesztettfejű szegecset?

Az ábrán a(z) számmal jelölt szegecs a süllyesztettfejű szegecs.

3. Tanulmányozza az ábrát, majd válaszoljon a kérdésre!

A válasz megadásához használja a szám billentyűket!
Hány nyírt keresztmetszettel rendelkezik az ábrán látható szegecs?

A szegecs nyírt keresztmetszeteinek száma:

4. Tanulmányozza az ábrát, majd jelölje a helyes választ!

Milyen szegecskötést ábrázol a fenti ábra?
Hevederes szegecskötést.
Átlapolt szegecskötést.
5. Olvassa el az alábbi meghatározásokat és jelölje az igaz állítást!
A szegecskötések csak jelképesen ábrázolhatók.
A szegecskötések csak részletesen ábrázolhatók.
A szegecselt kötések jelképesen és részletesen is ábrázolhatók.
6. Igaz-e az alábbi megállapítás? Jelölje a helyes választ!
A szegecs számára készített furatot gondosan kell elkészíteni, a furat éleit letöréssel kell ellátni.
A válaszok megadásához használja a szám billentyűket!
Tegye igazzá az alábbi állítást a felsorolt kifejezések sorszámának behelyettesítésével!

1. palástnyomás
2. nyomott
3. merőleges
4. nyírásra

A szegecseket nyírásra és palástnyomásra méretezzük. A tényleges feszültségi viszonyok meghatározása helyett a szegecs igénybevételét úgy állapítjuk meg, hogy a szárra erők csak veszik igénybe a keresztmetszetet, a furattal érintkező felületeket pedig terheli.