ΚΟΧΛΙΕΣ

Περίληψη Κεφαλαίου.

Ο κοχλίας χρησιμοποιείται:

1) Ως μέσο λυόμενης σύνδεσης (κοχλίας σύνδεσης η σύσφιξης).

2) Για την δημιουργία προέντασης (κοχλίας τάσης),

3) Για τον πωματισμό οπών

4) Ως ρυθμιστικός κοχλίας για την ρύθμιση διακένου

5) Ως κοχλίας μέτρησης (μικρόμετρο)

6) Ως στοιχείο μεταβολής της γραμμικής κίνησης σε περιστροφική και το αντίστροφο

7) Για μικρές μετατοπίσεις με χονδροειδές σπείρωμα (διαφορικός κοχλίας)

Ο κοχλίας αποτελείται από 2 μέρη, τον κορμό και την κεφαλή. Ο κορμός του κοχλία αποτελείται και αυτός από δύο μέρη το τμήμα πού φέρει το σπείρωμα και το τμήμα χωρίς σπείρωμα τον αυχένα.

Υπάρχουν κοχλίες χωρίς αυχένα, αλλά και κοχλίες χωρίς κεφαλή με τον αυχένα στο κέντρο οι οποίοι λέγονται φυτευτοί (μπουζόνια)

Οι πιο συνηθισμένοι κοχλίες έχουν 6γωνική κεφαλή

Μια μέθοδος ταξινόμησης των κοχλιών είναι με βάση το σχήμα της κεφαλής τους.

Ως βάση για την δημιουργία του σπειρώματος λαμβάνεται η ελικοειδής γραμμή.

Η ελικοειδής γραμμή λαμβάνεται αν τυλίξουμε μια ευθεία κλίσης α γύρω από ένα κύλινδρο.

Το σπείρωμα παράγεται αν κατά μήκος της ελικοειδούς γραμμής ολισθήσει μία κατατομή οποιασδήποτε μορφής. Ανάλογα με την μορφή που έχει η κατατομή του σπειρώματος αυτό μπορεί να είναι τραπεζοειδές τριγωνικό στρογγυλό ορθογωνικό κ.τ.λ.

Τα σπειρώματα μπορεί να είναι δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα με πιο συνηθισμένα τα πρώτα.

Τα σπειρώματα μπορεί να είναι εσωτερικά ή εξωτερικά με μία δύο ή περισσότερες αρχές.

Οι διαστάσεις του σπειρώματος κοχλία περικοχλίου είναι οι εξής:

1) d, D Ονομαστική διάμετρος ή εξωτερική. Είναι η μεγαλύτερη διάσταση (διάμετρος) του σπειρώματος. Είναι αυτή που χαρακτηρίζει το μετρικό σπείρωμα.

2) d₁, D₁ Εσωτερική διάμετρος του πυρήνα. Είναι η μικρότερη διάμετρος.

3) d₂ D₂ Μέση διάμετρος σπειρώματος Είναι η διάμετρος ενός φανταστικού κυλίνδρου που έχει τον ίδιο άξονα με το σπείρωμα και που τέμνει τις σπείρες με τέτοιο τρόπο ώστε το πλάτος της σπείρας να ισούται με το πλάτος του διακένου που υπάρχει μεταξύ τους

4) t, h₃,T₁ Βάθος ή ύψος του σπειρώματος

5) h ή P Βήμα του σπειρώματος

6) α Γωνία κορυφής του σπειρώματος

7) H₁ Το φέρον βάθος του σπειρώματος (η επαφή κοχλία περικοχλίου)

Για την επίτευξη της εναλλαξιμότητας στους κοχλίες και τα περικόχλια έγινε η εξής παραδοχή:

Σε ορισμένη εξωτερική διάμετρο θα αντιστοιχεί το ίδιο πάντα βήμα.

Το τριγωνικό σπείρωμα χρησιμοποιείται για κοχλίες σύνδεσης ή σύσφιξης.

Κατηγορίες τριγωνικών σπειρωμάτων:

1) Μετρικό σπείρωμα M. Η γωνία κορυφής είναι 60⁰ και όλες οι διαστάσεις του είναι σε χιλιοστά.

2) Σπείρωμα Whitworth (W,R). Η γωνία κορυφής είναι 55⁰ και όλες οι διαστάσεις του είναι σε ίντσες.

3) Τραπεζοειδές σπείρωμα χρησιμοποιείται στους κοχλίες κίνησης γιατί έχει μεγάλη διατομή και είναι κατάλληλο για την μεταφορά μεγάλων φορτίων.

4)Το πριονοειδές σπείρωμα μπορεί να δεχτεί μεγάλες αξονικές δυνάμεις σε μία μόνο κατεύθυνση.

5)Ειδικά σπειρώματα Χρησιμοποιούνται σε λεπτά ελάσματα τους ηλ. λαμπτήρες και για κοχλίες που φθείρονται εύκολα.

6)Μετρικό σπείρωμα κατά ISO Κατασκευάζεται σε 3 εκτελέσεις

α) λεπτό,f. β) μέσο,m. γ) χονδρό g.

Για να φτιάξουμε μια κοχλιωτή σύνδεση χρειαζόμαστε:

1) κοχλία,

2) το περικόχλιο,

3) όπου απαιτείτε ροδέλες, ασφαλίσεις,

4) κλειδιά για την σύσφιγξη και λύση της κοχλίωσης  στις περιπτώσεις που δεν υπάρχει πρόβλεψη να διαθέτει ο κοχλίας λαβες ώστε η σύσφιγξη ή η λύση  να γίνεται με το χέρι. 

            Περικόχλιο (παξιμάδι)

Το περικόχλιο (παξιμάδι) είναι ένας σωλήνας ο οποίος στο εσωτερικό του φέρει σπείρωμα το οποίο δημιουργείται όπως και στον κοχλία.

Η μορφή του περικοχλίου είναι συνήθως εξαγωνική.

Το σπείρωμα του ταιριάζει με το σπείρωμα του κοχλία για να μπορούν να συνεργαστούν.

Οι επιπλέον διαστάσεις του περικοχλίου εκτός από αυτές που αφορούν το σπείρωμα είναι:

m= Το ύψος το περικοχλίου

S= η απόσταση μεταξύ των δύο απέναντι πλευρών του εξαγώνου.

e= η απόσταση μεταξύ των δύο απέναντι κορυφών του εξαγώνου.

Τύποι περικοχλίων κατά DIN:

 Εξαγωνικά, τετραγωνικά, κορώνα τυφλό, με σταυροειδείς οπές, με αυλάκια, πεταλούδα, δακτυλίδι κ.α.

Ασφάλειες

 Στις συνδέσεις με κοχλίες υπάρχει ο κίνδυνος να ξεβιδωθεί το περικόχλιο εξαιτίας των ταλαντώσεων και των κραδασμών των διαφόρων κινούμενων εξαρτημάτων μιας μηχανής. Για να αποτραπεί αυτός ο κίνδυνος  τα περικόχλια πρέπει να ασφαλίζονται.

Η ασφάλιση των περικοχλίων γίνεται με δύο τρόπους

1) Με ασφάλειες που ασφαλίζουν λόγω μορφής(ασφαλιστική περόνη, έλασμα, σύρματα).

2) Ασφάλειες που ασφαλίζουν λόγω δυνάμεων που δημιουργούν (κωνική επαφή, αυτοασφαλιζόμενο περικόχλιο - (παξιμάδι ασφαλείας) αντιπερικόχλιο (κόντρα παξιμάδι)ασφαλιστικό περικόχλιο, Dubo)

Οι κοχλίες ανάλογα με τον σκοπό που εξυπηρετούν διακρίνονται σε δύο κατηγορίες

1) Κοχλίες σύνδεσης ή σύσφιγξης.

Χρησιμοποιούνται για την σύνδεση κομματιών και υπάρχουν σε διάφορους τύπους ανάλογα με τον τρόπο που συνδέουν τα κομμάτια.

2) Κοχλίες κίνησης

Χρησιμοποιούνται για την μετατροπή της περιστροφικής κίνησης σε ευθύγραμμη γραμμική π.χ. γρύλοι άτρακτο εργαλειομηχανών.

Κοχλίες σύνδεσης

Περαστοί κοχλίες Περνούν ελευθέρα και στα δύο κομμάτια και η σύσφιξη επιτυγχάνεται με περικόχλιο

Κοχλίες κεφαλής Χρησιμοποιούνται χωρίς περικόχλιο γιατί περνά ο κοχλίας ελεύθερα στο ένα κομμάτι και βιδώνει στο άλλο

Φυτευτοί κοχλίες Αυτοί φυτεύονται στο ένα κομμάτι και περνούν ελεύθερα στο άλλο

Κοχλίες αγκύρωσης Χρησιμοποιούνται για την στερέωση κομματιών σε τοίχους δάπεδα οροφές

Στους κοχλίες σύνδεσης χρησιμοποιούνται μόνο τριγωνικής μορφής σπειρώματα

Οι κοχλίες κατασκευάζονται συνήθως από χάλυβες που σπάνε δύσκολα από ειδικούς τύπους χαλύβων όταν πρόκειται για ειδικές κατασκευές και από κράματα αργιλίου για ελαφρές κατασκευές

Κατά την σύσφιξη κοχλία – περικοχλίου ο κοχλίας καταπονείται σε εφελκυσμό τα κομμάτια σε θλίψη και το σπείρωμα σε κάμψη το περικόχλιο επίσης θλίβεται

Το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται τα περικόχλια είναι συνήθως μικρότερης αντοχής από το υλικό του κοχλία.

Στους κοχλίες κίνησης χρησιμοποιούνται τραπεζοειδή σπειρώματα με περισσότερες από μία αρχές.

Οι κοχλίες κίνησης καταπονούνται από την αξονική δύναμη Ρ και τη ροπή στρέψης Μ_t.