4.4 Определение размеров винта

4.4.1 Допускаемое давление в витках резьбы для расчета на износостойкость

Рекомендуемое допускаемое давление в витках резьбы для пары незакаленная сталь – бронза = 8-10 МПа. Интенсивность работы домкрата можно оценить как среднюю, но, учитывая возможность динамических нагрузок, примем= 8 МПа.

4.4.2 Средний расчетный диаметр резьбы из условия износостойкости:

мм

где коэффициент высоты гайки = 2,

коэффициент высоты профиля для трапецеидальной резьбы = 0,5.

4.4.3 Внутренний расчетный диаметр резьбы винта из условия прочности на сжатие с учетом кручения:

мм,

где k – коэффициент, учитывающий влияние напряжений кручения в сечении винта, рекомендуется k = 1,3;

–допускаемые напряжения сжатия:

МПа,

где – предел текучести материала винта, для стали 45= 360 МПа;

s – коэффициент запаса прочности, примем s = 3.

По таблицам приложения подбираем трапецеидальные резьбы с d₂ ≥ 17,84 мм и d₁ ≥ 10,5 мм и заносим в таблицу:

№	Обозначение резьбы	Шаг резьбы P, мм	Наружный диаметр d, мм	Средний диаметр d2, мм	Внутренний диаметр d1, мм
1	Tr 20×2	2	20	19	18
2	Tr 22×3	3	22	20,5	19
3	Tr 20×4	4	20	18	16
4	Tr 22×5	5	22	19,5	17

4.4.4 Проверка на самоторможение

Приведенный угол трения :

,

где– коэффициент трения: для гайки из безоловянистой бронзы –= 0,09;

–угол наклона рабочей грани витка к торцевой плоскости винта: для трапецеидальной резьбы – =15.

Угол подъема винтовой линии :

.

Для резьбы Tr 20×2: ;

Для резьбы Tr 22×3: ;

Для резьбы Tr 20×4: ;

Для резьбы Tr 22×5: .

Условие самоторможения:

.

Для резьбы Tr 20×2: – условие выполняется;

Для резьбы Tr 22×3: – условие выполняется;

Для резьбы Tr 20×4: – условие выполняется;

Для резьбы Tr 22×5: – условие не выполняется.

Резьбу Tr 22×5 исключаем из дальнейшего рассмотрения.

4.4.5 Проверка числа витков гайки Z:

.

Для резьбы Tr 20×2: ;

Для резьбы Tr 22×3: ;

Для резьбы Tr 20×4: .

Из оставшихся резьб только у резьбы Tr 20×4 число витков гайки Z попадает в диапазон от 8 до 10. Окончательно принимаем резьбу Tr 20×4.

4.5 Расчет гайки

4.5.1 Высота гайки: мм.

Высоту гайки H_г увеличим на ширину фаски С = 2 мм, т.е. мм.

4.5.2 Число витков резьбы в гайке: .

4.5.3 Наружный диаметр гайки:

мм,

где – допускаемые напряжения, для бронзыМПа.

Увеличим толщину стенки из технологических соображений до 5 мм и примем наружный диаметр гайки = 30 мм.

4.5.4 Наружный диаметр буртика:

мм.

Принимаем = 35 мм.

4.5.5 Высота буртика: мм.

Принимаем = 6 мм.

Условие прочности буртика на срез:

МПа ≤ = 30 МПа – условие выполняется.

где – допускаемые напряжения, для бронзы = 30 МПа.

4.5.6 Момент трения на опорной поверхности гайки:

Н·мм

4.5.7 Момент трения на витках резьбы:

Н·мм

4.5.8 Условие непроворачиваемости гайки в корпусе выполняется:

11879 Н·мм < 15631 Н·мм

Однако, для обеспечения невыпадения гайки из корпуса при переворачивании домкрата, гайку закрепим с помощью установочного винта.