Передача «винт-гайка»

Лекция № 9

Предназначена для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот.

Достоинства:

1. простота изготовления конструкции;

2. плавность и бесшумность работы;

3. большой выигрыш в силе;

4. возможность получения точных перемещений.

Недостатки: повышенный износ резьбы.

Классификация винтов.

1. Грузовые – имеют трапециидальный профиль, при знакопеременной нагрузки и упорный при односторонней, как правило изготавливаются однозаходными.

2. Ходовые.

3. Специальные – используются для точных перемещений.

Материалы пары «винт-гайка».

Как правило, винт изготавливают из качественных сталей общего назначения (40,45,50,40Х), в ответственных случаях витки подвергаются соответствующей термообработке с последующим шлифованием.

Гайка, как правило, изготавливается из оловянистых бронз (Бр ОФ 10-1) в малоответственных случаях используются антифрикционные чугуны.

Расчёты на прочность.

Основной причиной выхода из строя передачи «винт-гайка» является износ резьбы, поэтому при определении параметров передачи исходят из расчёта на износостойкость резьбы по допускаемому давлению с последующей проверкой винта на прочность. При выводе расчётных зависимостей предполагали, что нагрузка по винтам резьбы распределяется равномерно, при этом давление в резьбе:

,

p – расчетное давление в резьбе;

F – осевое усилие;

π – отношение длины окружности к диаметру;

d₂ – средний диаметр;

z – число витков;

h – рабочая высота профиля резьбы.

, H- высота гайки; P – шаг.

Вводим дополнительные коэффициенты:

- коэффициент высоты гайки (1,2 ÷ 2,5 для цельных; 2,5 ÷ 3,5 для разрезных).

, где ξ – коэффициент рабочей высоты профиля резьбы.

ξ = 0,5 – для трапециидальной резьбы;

ξ =0,75 – для упорной резьбы;

ξ =0,541 – для треугольной резьбы.

- средний диаметр.

a – высота фланца;

[σ]_Р – растяжения;

[σ]_С – смятия;

Винты рассчитываются на прочность по эквивалентному напряжению:

[σ] =0,86; F – осевое усилие; T – крутящий момент.

S_у – расчётный коэффициент запаса устойчивости;

σ_кр – критическое напряжение в поперечных сечениях винта;

σ – расчётное напряжение;

[S_у] – нормативный коэффициент запаса устойчивости. Для ходовых и грузовых винтов [S_у] = 4 ÷ 5.

Различают винты:

1. большой гибкости:

- гибкость винта; μ – коэффициент приведения; l – длина винта; i – радиус инерции поперечного сечения винта.

, E – модуль упругости материала.

2. ,

λ₀ – такая гибкость винта, при которой в его поперечных сечениях возникают критические напряжения равные пределу текучести.

3. винт рассчитывается на простое сжатие.

Дата добавления: 2014-01-20