1. Расчет винтовых зажимов

Винтовые зажимы являются наиболее простыми универсальными устройствами для станочных приспособлений. Они используются для закрепления заготовок, или играют роль промежуточных звеньев в сложных зажимных системах.

Винтовые зажимы применяют в приспособлениях с ручным закреплением заготовок, в приспособлениях механизированного типа, а также на автоматических линиях при использовании приспособлений – спутников. Они просты, компактны и надежны в работе. Виды опорных поверхностей зажимных механизмов приспособлений представлены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Винтовые зажимы с рукояткой

Рис. 2. Виды опорных поверхностей зажимных механизмов приспособлений

Крутящий момент обычно прилагается к гайке или к головке винта:

, (2)

где  сила, приложенная на конце рукоятки или к гаечному ключу, (80…200Н);  длина рукоятки ключа (3), мм.

, (3)

где  номинальный наружный диаметр резьбы, мм (табл. 3).

Таблица 3

Диаметр резьбы

Диаметр резьбы , мм	4	5	6	8	10	12	16	20	24	26
Допускаемая сила зажима , Н	500	750	1000	3100	4900	7000	12500	19600	28000	37500

Сила закрепления при конструировании винтовых зажимных элементов приспособления определяется по формуле

, (4)

где ─ средний радиус резьбы, мм (определяется с учетом номинального диаметра резьбы и шага резьбы по ГОСТ (табл. 4); ─ угол витка резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =2030’); ─ угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб =634’); ─ коэффициент, зависящий от размеров и формы поверхности соприкосновения зажимного элемента с зажимной поверхностью (рис. 2), для винта со сферическим опорным торцом (рис.2, а) =0, с плоским опорным торцом (рис. 2, б) определяется по формуле

, (5)

где ─ коэффициент трения на торце винта или гайки ( =0,1…0,15); ─ радиус опорного торца винта, мм.

, (6)

где ─ внутренний диаметр резьбы винта или гайки (см. табл. 4), мм.

Коэффициент для винта со сферическим опорным торцом, соприкасающимся с конусным углублением (рис. 2, в):

, (7)

где ─ радиус сферы опорного торца винта, мм; β ─ угол при вершине конусного углубления (β=120).

Коэффициент для винта с кольцевым опорным торцом или гайкой (рис. 2, г) определяется по формуле

, (8)

где , ─ наружный и внутренний диаметры опорного кольцевого торца или гайки, мм.

Приняв =0,15, силу закрепления с достаточной точностью можно вычислить по формуле

. (9)

Наружный диаметр винта в зависимости от требуемой силы закрепления и допускаемого напряжения винта на растяжение можно определить по формуле

, (10)

где ─ допускаемое напряжение на временное сопротивление материала винта при переменной нагрузке ( =58…100 Н/м).

Таблица 4

Основные размеры метрической резьбы

Номинальный диаметр резьбы , мм	Шаг резьбы	Внутренний диаметр резьбы , мм	Средний диаметр резьбы , мм
4	0,70	3,242	3,545
5	0,80	4,134	4,480
6	1,00	4,917	5,513
8	1,25	6,647	7,188
10	1,50	8,376	9,026
12	1,75	10,106	10,863
16	2,00	13,835	14,701
20	2,50	17,294	18,376
24	3,00	20,752	22,051
26	1,5	24,376	25,026