7. Параметры шероховатости поверхности Ra сторон профиля трапецеидальной резьбы, мкм

УСТРАНЕНИЕ ЗАЗОРОВ В ВИНТОВОЙ ПАРЕ

Наличие зазора между резьбами винтовой пары является причиной возникновения мертвого хода. Особенно это проявляется при поступательно-возвратном движении. Уменьшение мертвого хода или полное его устранение достигается конструкцией гаек.

Во время сборки и отладки, а затем в процессе эксплуатации устраняют зазоры между работающими поверхностями резьб посредством поджима резьбы специальными устройствами, как, например, показано на рис. 3, или сдвоенными, или разрезанными гайками, которые стягивают до полного устранения зазоров.

РАСЧЕТ ГРУЗОВЫХ ВИНТОВ

Внутренний диаметр винта ориентировочно определяют из расчета на сжатие по пониженному (примерно на 30 %) допускаемому напряжению:

ds =

я 0.7

Q - нагрузка, Н; - внутренний диа-1етр винта, мм.

Должно быть самоторможение винта,

угол подъема винтовой линии [3 должен быть меньше угла трения р :

Дс р - шаг резьбы винта; UiaMCTp резьбы винта.

dj - средний

а; ю 0)

Рис. 3. Способы устранения зазоров:

а - за счет стягивания винтом; 6 - пружиной; в - цанговым зажимом

Если принять коэффициент трения в резьбе / =0,1, то tgp = 0,1, или р = 543.

Винт проверяют на совместное действие сжатия и кручения, а при значительной длине - и на устойчивость (продольный изгиб). Крутящий момент

кр =Q~-tg(p + p).

приведенное напряжение

пр = )/

+ 4т

где т

- касательное напряжение,

МПа.

Условие достаточной прочности

Допускаемое напряжение на растяжение

ар] =70+90 МПа.

На устойчивость винт проверяют по формуле Эйлера

кр -

расч

где /кр - критическая сила, Н;

Е - модуль упругости, МПа; /расч момент инерции поперечного сечения винта, мм;

1ргсч= 0,01

2 + 3

где d - наружный диаметр винта; d] -внутренний диаметр винта; / - длина винта, мм (расстояние от середины гайки до опорной поверхности головки винта при вывернутом до отказа винте, причем винт рассматривается как стержень с шарнирно закреатенными концами). Запас устойчивости

Пу =

рекомендуется Пу г 4 .

8. Допускае[мые давления

Формула Эйлера применима при условии, что гибкость стержня Х = - больше

предельной (>.>Хпред), где / - радиус инерции поперечного стержня (для круг-

лого сечения / = -).

Для стали Лпред * 100- При гибкости

меньше предельной определяют критическое напряжение в МПа:

= 321-1,16-;

при гибкости л <60 расчет на устойчивость является излишним.

Высоту гайки определяют из расчета на

допускаемое давление [1 (табл. 8) между витками винта и гайки:

где Р - шаг резьбы; z - полезное число витков, Z должно быть не более 10, так как остальные витки не будут работать.

Если Z > 10, то переходят либо на другие материалы, либо увеличивают d и d\:

Z >

Усилие рабочего Р, необходимое для подъема фуза Q . Из уравнения

Ро = Qtg([3 + p) +

2Qf(d -

V 3 4/

\ 3 4

определяют Pq - усилие, необходимое дтя

врашения винта, приложенное по среднему диамефу резьбы. Первый член правой части уравнения представляет собой часть

этого усилия, необходимую для подъема Фуза и преодоления фения в резьбе, а Вх)* рой член - часть усилия, необходимую преодоления силы трения на кольцевой поверхности стыка между вращающимся винтом и неподвижной чашкой. При длине рукоятки L усилие Яр находят из условия

равенства моментов сил Pq и Р относительно оси винта:

КПД домкрата

2 р

где Axi = QP - полезная работа подъема фуза за один оборот винта; Aj = pQdi - зафаченная работа за один оборот винта.

Резьбу фузовых винтов делают прямоугольной и фапецеидальной.

Пример расчета домкрата. Произвести проверочный расчет домкрата с Q =60 ООО Н с данными, приведенными на

рис. 4.

Винт изготовлен из стали 35, гайка - из бронзы, резьба однозаходная с шагом 10 мм.

1. Определим КПД домкрата:

а) угол [3 подъема винтовой линии прямоугольной резьбы (при среднем диа-мефе dj )

Tid-

3,14

40 + 50

= 0,0707 ,

/ -0,12

3,14-45

или (3 = 4 03 ;

б) угол фения р при

tgp =0,12, или р = 65Г;

в) условие самоторможения будет при

г) условие преобразования поступательного движения во вращательные будет при Р>2р;

д) работа за один оборот винта, необходимая для подъема фуза и преодоления силы фения в резьбе,

Ар = Qdjtmp) =

= 60000 3.14 45lg(4034 6°5Г) = - 60000 141 0.1925 * 1630000 Н мм;

е) работа за один оборот винта, необходимая для преодоления трения на торцовой части винта при /] =0,14:

А, =

3 d? - d}

Tt =

2-60000-0Д4Гб03 -3213,14

3160 -32

= 1 252 ООО Н - мм;

ж) полезная работа подъема груза

Aj =QP = 60000 10 = = 600000 Нмм;

з) КПД

600 ООО

100 = 20,9%;

2882 000

2. Определяем усилие рабочего Рр при

подъеме груза. При длине рукоятки 1000 м работа за один оборот

Лз = Рр -InL = Рр -6,28 1000 =

= 6280Рр;

эта работа должна быть равна АрЦ-А, т.е. olSOPp = 2 882 000 Н-мм, откуда 2 882 ООО

6280

= 458 Н.

Усилие Рр очень велико, поэтому при-

лется приложить усилие двух рабочих, так как на одного рабочего принимают Рр = 150 300 Н.

3. проверяем напряжение в винте:

а) расчетная длина винта

/= 390+70- -- 410 мм; 2

б) радиус инерции круга диаметром d\ =40 мм

/ = - = - = 10 мм;

4 410 10

= 41 ,

Чри такой малой гибкости проверки на Устойчивость не требуется; в) нормальное напряжение

60000

сж п

3,14 40 4

= 47,8 МПа;

Рис. 4. Схема к расчету домкрата

г) касательное напряжение

0,2,- 0,2 40-

где крутящий момент

кр = Qtg([3 + p) =

= 60000-0,1925 = 260000 Н мм:

2

д) приведенное напряжение пр = /<

.2 сж

= хЮп + 4т

= 47,8+4-203 = 62,7 МПа,

для винта из стали 35 при статической нагрузке допустимо (Тд=85,0 МПа.

4. Проверяем высоту гайки: а) число витков в гайке

И 100

Р 10

б) удельное даатение 4Q

= 10;

Znld -d

8,5 МПа.

Результат расчета удовлетворительный, так как величина находится в пределах, указанных в табл. 8.