11. Расчет винта.
Выбирем материал для изготовления винта . Винт не закаляем – подбираем сталь 45.
Основным критерием работоспособности резьб в передачах винт – гайка является износостойкость.. По мере износа резьбы точность этой пары понижается. Интенсивность износа можно существенно понизить, улучшая качество обработки трущихся поверхностей винта и гайки, применяя наиболее подходящие материалы для винта и гайки и смазку нужного качества, а кроме того, принимая малые допускаемые удельные давления.
В общем случае размеры винта и гайки определяются исходя из условий износостойкости, прочности, жесткости и устойчивости. Винты, имеющие достаточную жесткость и устойчивость, как правило, имеют необходимый запас прочности.
11.1 Расчет на износостойкость
Для обеспечения необходимой износостойкости поверхностей трения необходимо ограничивать давление в резьбе, с тем, чтобы не происходило выдавливания смазки:
,
где Р – осевая нагрузка на винт.
hz=Ψ/2
где 
обычно
принимают 1,2÷2,5 для целых гаек и 2,5÷3,5
для разъемных гаек; Н - высота гайки.
Допускаемое удельное давление в резьбе [р] можно принимать по таблица 3.32.
Материал гайки – бронза, материал винта – сталь [р] = 50 кг/м*c2
F= 50 H
P=50/3,14*8*1,5 = 1,35 МПа < [p]
Проверка винтов на прочность целесообразна лишь в том случае, когда они передают большие нагрузки. Ходовой винт одновременно растягивается (сжимается) и скручивается, поэтому проверка на прочность производится по приведенному номинальному напряжению:
Допускаемое
напряжение принимают чаще всего 
,
где σт – предел
текучести.
11.2 Расчет на устойчивость
A – площадь сечения винта по внутреннему диаметру, [σ]сж – допустимое напряжение сжатия.
φ – коэффициент понижения допускаемого напряжения, который выбирают по таблице в зависимости от гибкости винта.
-
гибкость, где l –
длина неопорного участка (за расчетный
принимают крайнее положение гайки,
когда винт нагружен по максимальной
длине).
-
радиус инерции сечения, J – момент
инерции сечения, 
, μ –
коэффициент приведенной длины, учитывающий
способ закрепления концов винта.
φ = 0,37
11.3 Расчет на смятие резьбы
Расчет на смятие витков:
;
-
нагрузка;
- шаг резьбы;
- внешний диаметр резьбы;
- внутренний диаметр резьбы;
- длина резьбовой части;
- число витков находящихся в зацеплении;
0,63-0,68
– для трапециедальных резьб.
10. Расчет шпонок на смятие
Для расчета возьмем шпонку, направляющую выходной винт:
Рис.6. Шпонка.
Сила, действующая на шпонку определяется, как:
,
где
крутящий
момент на валу
диаметр
вала
Площадь сминаемой поверхности:
Геометрические размеры шпонки:
Ls = 6 мм
h = 2 мм
Тогда сминающее напряжение:
Материал шпонки: Сталь 40. σт=360МПа. [σсм]=0,55*σт=198 МПа
σ
=
σ
=
= 3,4 МПа < 198 МПа => расчет прошел.
Для шпонки на валу двигателя:
Ls = 4 мм
h = 1 мм
σ
=
= 0,73 МПа < 198 МПа => расчет прошел.