99. Геометрические параметры резьбы. Понятие приведенного коэффиента трения

К геометрическим параметрам резьб относятся: • d2 (D2) – средний диаметр резьбы соответственно болта и гайки; • d (D) – наружный диаметр резьбы соответственно болта и гайки; • d1 (D1) – внутренний диаметр резьбы соответственно болта и гайки; • Р – шаг резьбы; • α – угол профиля резьбы.

^{Т ак как при завинчивании резьбы возникают силы трения на боковых поверхностях резьбы, которые зависят от нормальных реакций, то в значительной мере можно влиять на величину силы трения изменением угла профиля резьбы, поэтому вводим понятие приведенного коэффициента трения в резьбе.}

^{Приведенный коэффициент трения в резьбе}

^{где fр – действительный коэффициент трения в резьбе;} α – угол профиля резьбы.

101. Расчет ходового вала

Расчет на прочность (рис. 1).

Угол подъ­ема винтовой линии резьбы

tgβ= S/πd₂

КПД передачи

η= tgβ/ tg(β + p),

при малых скоростях скольжения (≈ 0,01м/с) угол трения р = 6…8°.

Допускаемое напряжение в материале винта, МПа,

[σ_в] = σ_т / 3…3,5.

Расчетная площадь сечения винта, мм²,

F = 0,78d₁²

Приведенное напряжение винта, МПа,

Расчет на износостойкость.

t₂ = (d-d₁)/2

Среднее давление на рабочих поверхно­стях резьбы, МПа,

расчет на устойчивость

расчетный момент инерции поперечного сечения винта, мм4

Характеристика левой опоры винта λ' = l'_оп/d'_оп, правой λ'' = l''_оп/d''_оп; для опорной гайки за d_oп принимается средний диам етр d₂ резьбы.

Расчетныйзaпac устойчивости

где m – берется по таблице (Закрепление винта в опоре и значения коэффициента m)

Вид опор винта устанавливают в зави­симости отλ_оп:

приλ_оп < 1,5 - опора шарнирная;

приλ_оп > 3 - винт заделан в опоре;

приλ_оп = 1,5…3 - винт закреплен в опо­ре упруго. Это справедливо и для неразъ­емных гаек; разъемные гайки следует рас­сматривать как шарнирную опору.

Необходимые значения за­паса устойчивости n_у:

а) для вертикальных ходовых винтов n_у = 2,5, если на винт не действуют попе­речные силы и расчетное усилие Q являет­ся минимальным, в противном случае n_у = 3…4.

б) для горизонтальных ходовых винтов n_у = 4…5;

в винторезных станках и во фрезерных станках n_у = 3…4.

Материалы для ходовых винтов. Для термически необработанных ходовых вин­тов к токарным станкам нормальной и по­вышенной точности лучшим материалом является горячекатаная сталь А40Г. Приме­няют также сталь 45 и 40Х улучшенную.

Для ходовых винтов 0 и 1-го классов точности в случае окончательной обработки резцом применяют сталь У10А. Сталь от­жигают на твердость 197НВ.

Для закаливаемых и шлифуемых по профилю резьбы ходовых винтов 0 и 1-го классов точности применяют сталь марок 40ХГ и 65Г. обладающую высокой износо­стойкостью.

Гайки для винтов 0; 1 и 2-го классов точности изготовляют из бронзы марок БрО10Ф1 и БрО6Ц6С3; для винтов 3 и 4-го классов точности - из антифрикционного чугуна.