Передача типа винт-гайка

Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот. В основе передач является резьба. Винт вращается, гайка перемещается. Гайка вращается - винт поступательно перемещается.

Основные преимущества передач:

1. Возможность получения значительных передаточных отношений

2. Возможность создания значительных осевых нагрузок (Выигрыш в силе)

-осевая нагрузка, действующая на винт.

- тангенциальная нагрузка на маховик или гайку.

i- передаточное отношение.

η – КПД.

3. Возможность осуществления точных и медленных перемещений (используется для регулирования работы).

4. Относительная простота конструкций.

5. Компактность.

Недостатки:

1. Низкий КПД

2. Высокий износ передачи.

3. Износ контактной поверхности

Применяются: ходовые винты в станках, перемещение суппорта, домкраты, грузовые механизмы, прессы, регулировочные передачи.

В основе винтовая пара. Основные типы резьб: ходовые.

1. Трапецеидальные

2. Упорная

3. иногда прямоугольная

4. В специальных случаях применяют метрические резьбы с углом профиля 50⁰, в качестве регулировочных устройств (крупный шаг)

С целью повышения КПД применяют:

1) уменьшение приведенного угла трения. Выбор материалов с низким коэффициентом трения.

2) увеличение угла подъема винтовой линии (пути: применение многозаходных резьб, применение резьб с крупным шагом уменьшение d₂)

3) смазка

Р асчет передачи винт-гайка.

Критерием работоспособности крепежных резьб – является прочность.

Ходовые резьбы характеризуются износостойкостью (Основным критерием является износ).

- количественная оценка износостойкости – удельное давление.

.

h- высота резьбы рабочего профиля.

d₂- средний диаметр.

z- количество витков.

,где

-высота гайки

- проверочная зависимость.

Для проектировочной задачи:

- проектная зависимость.

-коэффициент высоты резьбы

h-высота рабочего профиля

p-шаг

Для метрической резьбы – 0.54

Для прямоугольной резьбы – 0.5

Для трапецеидальной резьбы – 0.5

Для упорной резьбы – 0.75

- коэффициент высоты гайки.

Чем больше высота гайки, тем выше должна быть точность изготовления резьбы.

-высота гайки

- средний диаметр резьбы

В зависимости от условия работы.

По d₂ с помощью справочника находим номинальный диаметр.

Допускаемые напряжения износа зависят от материала винта и гайки. Допускаемое напряжение износа равно 12 МПа, то винт- закаленная сталь, гайка- бронза. - допускаемое предельное давление выбирают из справочников в зависимости от материала винта и гайки.

Винт испытывает сложное напряженное состояние. Осевые нагрузки значительны и возникает момент сил трения в резьбе, поэтому винт проверяют по эквивалентным напряжениям.

;

-площадь по внутреннему диаметру резьбы

-полный момент сопротивления