Keermesliide

Keermesliide on liide, mille põhiline kinnituselement on keere.

Keermesliites on detailid omavahel ühendatud poltide, kruvide, mutrite, tikkpoltide, tõmmitsate vms abil.

Keerme lõikamine

Väliskeermelõikurid

Keeret võib lõigata nii keermepuuri või keermelõikuriga käsitsi kui ka lõiketera, keermetamispea või freesiga tööpingis. Masstootmises keere tavaliselt rullitakse keermerullimispinkides. Viimasel meetodil valmistatakse enamik väliskeermega kinnitusdetaile. Tuleb ka märkida, et rullitud keere on lõigatud keermest tugevam, sest rullimisel jäävad poldi tooriku metallkiud läbi lõikamata, keerme välispind aga samal ajal kalestatakse.

Keerme põhiparameetrid

Keerme põhiparameetriteks on keermeniidi ristlõike kuju ja selle mõõtmed, poldikeerme välisläbimõõt (d), mutri keerme siseläbimõõt (d1), keerme keskläbimõõt (d2), keermeniidi tõusunurk (λ)(silindril, mis võrdub keerme keskläbimõõduga d2), keerme samm (S)(keerme kahe naaberniidi ristlõigete samanimeliste punktide vahekaugus, mõõdetuna piki telge), keerme tõus (t)(ühe ja sama keermeniidi ristlõigete ühenimeliste punktide vahekaugus samuti piki telge mõõdetuna; keerme tõus on võrdne kaugusega, mille võrra nihkub polt piki oma telge liikumatu mutri suhtes ühe täispöörde jooksul). Keerme käikude arv (z) (see on keeret moodustavate niitide arv). Ühekäigulisel keermel on samm ja tõus omavahel võrdsed. Mitmekäigulisel keermel saab keerme tõusu arvutada valemiga t=zS kus t-keerme tõus, z- keerme käikude arv, S- keerme samm.

Keermeniidi tõusunurga leidmine

Keermeniidi tõusunurk λ leitakse kruvijoone mahapööramisega silindrilt, mille läbimõõt ühtib keerme keskläbimõõduga, d2 tasapinnale. Valemina tan λ = t/π d2 kus λ- kruvijoone tõusunurk, t- keerme samm, π- pii võrdub 3,14, d2- keerme keskläbimõõt.

Kuna ühekäigulisel keermel keerme käikude arv on üks ( z=1) siis seega tan λ = S/π d2 kus siis λ on keerme tõusunurk, S- keerme samm, d2- keerme keskläbimõõt.

Keermete klassifikatsioon

Otstarbest lähtudes

• kinnituskeermed
• käigukeermed

Keermeniidi kuju järgi

• kolmnurkkeermed
• trapetskeermed
• täisnurkkeermed
• tugikeermed
• ümarkeermed

Mõõtesüsteemi järgi

• meeterkeere
• tollkeere

Levinuimad keermestatud detailid

• polt
• mutter
• kruvi
• tikkpolt

Keermelukud

Vibratsioonile, löökidele ja vahelduvale alluvates liidetes võivad mutrid iseenesest lahti tulla. Selle vältimiseks on välja töötatud palju konstruktiivseid variante, millest kõige laialdasemalt kasutatakse kolme:

• Hõõrdejõu suurendamine kontramutri või vedruseibiga. Kontramutter tekitab keermesliites täiendava pinguse ja hõõrdumise. Vedruseib vähendab vibratsiooni mõju keermesliites.
• Poldi ja mutri jäik kinnitamine splindi või traadiga.
• Mutri jäik ühendamine detailiga spetsiaalse seibi, plaadi või muu sarnasega.

Jõudude vahekord ja isepidurdustingimused keermepaaris

Poltide pingutamisel tekitatakse võtmega pöördemoment $M_{p}=P_{t}L$, kus L on mutrivõtme pideme pikkus ja $P_{t}$ pidemele mõjuv jõud. Pingutusmomendi tasakaalustavad keermes esinev moment $M_{k}$ ja mutri või poldi pea tugipinna hõõrdemoment $M_{t}$. Pöördemoment $M_{p}=M_{k}+M_{t}$

Kruvipaaris esinevate jõudude vaatlemisel on otstarbekas pöörata täisnurkkeerme niidi üks keerd (keskläbimõõdu $d_{2}$ järgi) pinnaks, mutter aga asendada liuguriga. Liuguri tõusule mööda kaldpinda vastab mutri liikumine keermel.

Teoreetilisest mehaanikast on teada, et kaldpinna ja liuguri vahel mõjuv jõud R kujutab endast normaaljõu ja hõõrdejõu resultanti ning on kallutatud normaali n-n suhtes hõõrdenurga φ võrra.

Hõõrdejõud täis- ja kolmnurkkeermes

Määrame hõõrdejõud täis- ja kolmnurkkeermes. Käsitluse lihtsustamiseks eeldame algul, et keerme tõusunurk on null. Sel juhul täisnurkkeermes $Q=N$ ja hõõrdejõud $F=fQ$,

kus

• f on hõõrdetegur,
• Q mõjuv telgjõud, ehk pingutusjõud.

Hõõrdejõud kolmnurkkeermes

$F_{1}=Nf={\frac {Qf}{\cos {\frac {\alpha }{2}}}}=Q{\grave {f}}$, kus

• $\alpha$ on keerme profiilinurk,
• ${\grave {f}}$ on taandatud hõõrdetegur.

Taandatud hõõrdeteguri \grave{f} arvutamiseks kolmnurkkeermes kehtib valem:

${\grave {f}}={\frac {f}{\cos {\frac {\alpha }{2}}}}$

ja taandatud hõõrdenurga arvutamiseks on valem:

${\grave {\varphi }}=\arctan {\frac {f}{cos{\frac {\alpha }{2}}}}$.

Et ${\grave {f}}=\tan {\grave {\varphi }}>f=tan{\varphi }$, siis on ka hõõrdumine kolmnurkkeermes suurem kui täisnurkkeermes.

Ringjõud täis- ja kolmnurkkeermes

Täisnurkkeerme ühele keerule mõjuv ringjõud on arvutatav valemiga:

$P_{Ringjoud}=Q\tan {(\lambda +\varphi )}$

Vaata ka

• liited masinates
• masinaelement
• keere
• keermesülekanne
• keermetamine