2.6.4 Расчет шлицевых соединений

Шлицевые соединения рассчитываются на смятие:

,

где – крутящий момент;

– число зубьев;

– средний диаметр соединения: ;

– высота зубьев: ;

– длина зубьев;

– коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки между зубьями и вдоль зубьев: =0,5…0,7 – в зависимости от точности изготовления соединения;

– допускаемые напряжения смятия на боковых поверхностях.

Для неподвижных соединений с эвольвентными шлицами с химико-термической обработкой (цементация, азотирование) ; то же для подвижных соединений ; если химико-термической обработки нет, то снижается вдвое.

Для прямобочных шлицов приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Рекомендуемые значения допускаемых напряжений смятия для расчета шлицевых соединений

Соединение	Условия эксплуатации	, МПа, при поверхности зубьев
		без термообработки	с термообработкой
Неподвижное	Тяжелые	35 – 50	40 – 70
	Средние	60 – 100	100 – 140
	Легкие	80 – 120	120 – 200
Подвижное	Тяжелые	15 – 20	20 – 35
	Средние	20 – 30	30 – 60
	Легкие	25 – 40	40 – 70

3 Винтовые механизмы

3.1 Общие сведения

Винтовые механизмы предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное (реже наоборот). Основным элементом любого винтового механизма является винтовая пара, состоящая из винта и гайки.

Винтовые пары в механизмах могут быть парами скольжения или качения, кроме того, выполняются винтовые механизмы с гидростатическими винтовыми парами. Они могут быть с ручным или механическим приводом. Наименьшим КПД обладают пары скольжения (примерно 0,3), пары качения и гидростатические пары имеют более высокий КПД (до 0,9).

3.1.1 Достоинства винтовых механизмов:

• Простота конструкции и изготовления;

• Компактность при высокой нагрузочной способности;

• Высокая надежность;

• Большой выигрыш в силе;

• Плавность и бесшумность работы;

• Возможность медленного и точного перемещения.

Недостатки винтовых механизмов скольжения:

• Повышенный износ из-за трения;

• Большие потери на трение и низкий КПД;

• Невозможность применения при больших скоростях.

3.1.2 Область применения винтовых механизмов:

• Домкраты – грузоподъемные устройства, для подъема груза на небольшую высоту, используемые для выполнения монтажных и ремонтных работ;

• Прессы – нажимные устройства для создания воздействующей силы на обрабатываемый предмет;

• Зажимные устройства – зажимы, прижимы, струбцины, тиски – устройства для фиксации обрабатываемого предмета;

• Натяжные устройства – служат для создания и поддержания постоянным натяжения гибкого тягового органа в машинах непрерывного транспорта, цепных и ременных передачах и т.д.

3.1.3 Исполнения винтового механизма могут быть:

1. С вращающимся винтом и поступательно движущейся гайкой. Такие передачи применяются, например, в винтовых стяжках – талрепах, в станках для подач рабочего инструмента, в нажимных и натяжных устройствах.

2. С вращающимся и поступательно передвигающимся винтом при неподвижной гайке: домкраты, винтовые прессы, натяжные устройства.

3. С вращающейся гайкой и поступательно перемещающимся винтом, например в механизмах изменения вылета кранов стрелового типа.

4. С поступательно движущимся винтом и вращающейся гайкой. В таких механизмах применяется резьба с большим углом наклона винтовой линии. Такие механизмы используются редко.