Самоторможение и к.П.Д. Винтовой пары

Рис 2.8

Условие самоторможения в винтовой паре, при котором статическая осевая нагрузка не вызывает самоотвинчивания гайки, выражается неравенством ( угол подъема винтовой линии меньше приведенного угла трения).

К.п.д. винтовой пары определяется отношением полученной работы на винте - к затраченной работе за один оборот винта или гайки - .

.

К.п.д. механизма:

Расчет резьбовых соединений на прочность

Рис 2.9 Резьбовое соединение

Экспериментально установлено, что основными видами разрушения резьбы являются срез и смятие.

Допущения: нагрузка распределяется равномерно по всем виткам резьбы, хотя на самом деле нагрузка распределяется неравномерно. Такое допущение допустимо, так как мы будем сравнивать расчетные напряжения с допускаемыми, определенными экспериментально.

Расчет на срез

где - площадь среза одного витка; - число витков. где - коэффициент, учитывающий тип резьбы.

Если материал винта и гайки одинаков, или гайка прочнее винта. То расчет ведется по формуле приведенной выше. Если винт из более прочного материала, то расчет ведется по формуле:

Проектный расчет (материал винта и гайки одинаков)

Расчет на смятие

где - высота профиля резьбы,

Расчет ведется по менее прочному материалу. Кроме того, имеют место следующие виды повреждения резьбовых соединений:

1. излом витков резьбы.

2. отрыв головки болта.

3. разрушение по резьбе стержня болта (по )

Стандартные резьбовые соединения имеют такие соотношения размеров, что они являются равнопрочными по всем видам разрушения, т.е. достаточно выполнить расчет по одному критерию. В качестве такого критерия принят внутренний диаметр резьбы

Расчет на прочность стержня болта (винта) при различных случаях нагружения. Случай 1 Болт нагружен только внешней растягивающей силой

Рис 2.10

Для ненапряженного резьбового соединения:

Далее по расчетному диметру находят ближайшее большее стандартное значение , по которому принимают все параметры резьбы.

Случай 2 Болт затянут, внешняя нагрузка отсутствует

Рис 2.11

Пример конструкции – крепление крышек герметичных резервуаров. Величину усилия затяжки определяют, исходя из получения заданных на прокладке. где -площадь прокладки на один болт. В период затягивания в теле болта возникают напряжения от действия силы и напряжения от действия . Расчет выполняется по 3ей гипотезе прочности.

1,3 – коэффициент, учитывающий, что тело болта работает не на растяжение, а на растяжение и кручение.