Проектировочный расчет. Материалом для винтов пары трения скольжения служат углеродистые стали обычного качества, качественные и легированные конструкционные стали

Выбор материала

Расчет винта

Материалом для винтов пары трения скольжения служат углеродистые стали обычного качества, качественные и легированные конструкционные стали. Материалом гаек винтовых пар, не испытывающих ударных нагрузок и не требующих большой точности, служит серый или антифрикционный чугун. Для точных и ответственных механизмов гайки изготавливают из бронз.

На проектирование заданы следующие материалы:

для винта - ХХХХХ ГОСТ ХХХХХ, предел прочности s _b = ХХХХХ МПа; предел текучести s _Т = ХХХХХ МПа;

для гайки - ХХХХХ ГОСТ ХХХХХ предел прочности s _b = ХХХХХ МПа.

Винт изделия работает на сжатие с продольным изгибом и кручение.

Диаметр винта определён из двух условий: прочности стержня, нагруженного продольной силой и износостойкости резьбы.

Условие прочности при сжатии с учетом устойчивости:

, (1)

откуда

, (2)

где F – осевая сила, Н; d₁ – внутренний диаметр резьбы винта, мм; k – коэффициент, учитывающий скручивание тела винта моментом в опасном сечении, k = 1,3; j – коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения, выбираемый в соответствии с рекомендациями [4, табл. 2.3]; для винта, изготовленного из ХХХХХ и предварительно заданной гибкости [l] = 100 j = ХХ; – отношение внутреннего диаметра d₀ к внешнему d₁ полого сечения винта, a = ХХ (см. исходные данные); – допускаемое напряжение, МПа; s _Т – предел текучести материала винта, МПа; S – коэффициент запаса прочности, S = ХХ. /S=2…3 – для съемников/

Допускаемое напряжение

МПа.

Тогда

мм.

На износостойкость резьба скольжения рассчитана из условия ограничения удельного давления между витками резьбы винта и гайки, которое не должно превышать допускаемого , зависящего от материала винтовой пары и условий ее эксплуатации.

Условие износостойкости:

, (3)

откуда

, (4)

где d₂ – средний диаметр витков резьбы, мм; H₁ – – высота витка профиля резьбы, мм; Z – число витков резьбы; – коэффициент высоты гайки y_H = ХХ (рекомендуемое значение 1,2); H – высота гайки, мм; – коэффициент высоты резьбы, y_h = ХХ (для упорной резьбы y_h = 0,75, для трапецеидальной – y_h = 0,5); Р – шаг резьбы, мм; [p] – допускаемое удельное давление, МПа, [p] = ХХ МПа (см. табл. 2.2, [4]).

Таким образом

мм.

По ГОСТ ХХХХ-ХХ подобрана резьба с диаметрами d₁ и большими, чем рассчитанные по формулам (2), (4). Параметры выбранной резьбы представлены в табл. 1, профиль – на рисунке 2.

Таблица 1

Размеры резьбы

Шаг резьбы Р, мм	Диаметры резьбы, мм
винта	Винта и гайки	гайки
наружный d	внутренний d1	средний d2	внутренний D1

Рисунок 2 – Профиль резьбы

Дата добавления: 2014-12-27