1.Методика расчета передачи винт–гайка качения

Выбор и расчет передачи осуществляется в следующем порядке: предварительный выбор передачи; расчет по основным критериям работоспособности; уточнение и окончательный выбор передачи. Предварительный выбор передачи: Ориентировочно номинальный диаметр передачи

Число шариков в передаче:

где z_расч–расчетное; –расчетное при Q_доп; –в одной гайке; z₁–в одном витке; –рабочее число шариков.

1. Расчет на статическую прочность: доп. статическая нагрузка, Н, на один шарик

Доп. статическая нагрузка, Н, на винт при отсутствии предварительного натяга

2. Расчет на долговечность: Ср. частота вращения, винта [ n_m=n₁q₁/100+ n₂q₂/100+…+ n_nq_n/100]

Эквивалентная нагрузка, Н,

Также рассчитываются номинальный срок службы передачи (число оборотов), долговечность передачи.

3. Расчет предварительного натяга: Допуст. нормальная сила натяга, Н, на один шарик

[ Р_нат.max.=Р_доп(1-0,55Q/Q_доп);Р_нат.min.=0,5Q/(z_расчsin)].

4. Расчет на жесткость и податливость, мкм/Н: где С_L– жесткость опор винта; С_S– осевая жесткость винта; С_М– Суммарная осевая податливость системы гаек и корпуса

5. Расчет КПД: где –угол подъема винтовой линии; –приведенный угол трения

6. Расчет критической частоты: [n_кр=510⁷(d^k/L²_n)K] где –коэф., зависящий от способа крепления винта; К–коэф. запаса (0,5…0,8)

7. Расчет на устойчивость (прод. изгиб): Критическая осевая нагрузка где b₂– коэффициент, завис. от способа крепления винта, L_k– длина винта.

2.Направляющие качения, дост./недост., методика расчета.

Н.К. имеют большое разнообразие конструкций качения обеспечивающие свободное обкатывание тел качения м/у сопряженными поверхностями. В качестве тел качения исп.шарики, ролики. Наибольшее распространение получили шариковые напр. Н.К. чаще всего выполняют стальными с последующей химико-термической обработкой до твердости HRC 60-62. Матер. Шх9,15 с объемной закалкой; выс.углерод.стали ХВГ и 9ХС. Чугунный напр. используются редко, т.к. у них в 10 раз мен.несущая способность. Достоинства: низкий и постоянный коэф. трения; высокая жесткость; возможность создания предварительного натяга; более выс. долговечность по сравнению с направ. скольжения. Недостатки: сложность изготовления; выс. себестоимость изготовления ось тела качения отстает от подвижного элемента в 2 раза. Методика расчета: первым этапом расчетов является составление схемы действия внешних сил, определения реакций в направляющих и характера контактных взаимодействий напр. Затем при расчете напр. качения на прочность устанавливают условия, не допускающее появление пластического деформирования тел качения. р_max<[p] где р_max– максимальное давление на площадке контакта; [р]– доп. давление. Для шариковых –коэф., материала пары качения; P_n– сила, действующая на шарик. d– диаметр шарика. Для роликовых где Е–коэф. материала, q_max– нагрузка на единицу длины самого нагруженного ролика, d– диам. ролика. Число тел качения z (12…15): для шариковых ; для роликовых где G– весподвижного раб.органа,Н, d– диам.шарика; b– ширина ролика. Ориентировочный расчет напр.качения на прочность выполняют на основе рекомендаций по допустимым нагрузкам на одно тело качения: для шариковых ; для роликовых где К–условно назначаемое давление, отнесенное к площади сечения тел качения, d и b– размеры тел качения; – поправочный коэф. учитывающий твердость материала.