3. 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. 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.

5. Расчет гайки (см. рис. 3.10).

Высота гайки: мм.

Высоту гайки H_г увеличим на ширину фаски С₁ = 2 мм, т.е. мм.

Число витков резьбы в гайке: .

Наружный диаметр гайки:

мм,

где – допускаемые напряжения, для бронзы МПа.

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

Наружный диаметр буртика:

мм.

Принимаем = 35 мм.

Высота буртика: мм.

Принимаем = 6 мм.

Условие прочности буртика на срез:

МПа ≤ = 30 МПа – условие выполняется.

где – допускаемые напряжения, для бронзы = 30 МПа.

6. Определение размеров опорной чашки (см. рис. 3.4а, 3.5).

Внутренний диаметр чашки:

мм.

Наружный диаметр чашки из условия износостойкости:

мм

где = 25 МПа.

Принимаем = 24 мм.

Момент трения на опорной поверхности чашки:

Н·мм.

7. Проверка устойчивости винта (см. рис. 3.9в).

Размеры головки винта:

мм; мм.

Максимальная длина винта, работающая на сжатие:

мм.

Приведенная длина винта, работающая на сжатие:

мм,

где  = 2 – коэффициент приведения длины, учитывающий способ закрепления концов винта (рис. 3.8).

Гибкость винта:

,

где i_min – радиус инерции поперечного сечения винта:

мм.

Критическая нагрузка Q_кр, когда винт теряет устойчивость (при λ ≥ 100):

Н Н,

Условие устойчивости выполняется.

8. Проверка прочности винта (см. рис. 3.7а).

МПа

где – крутящий момент в опасном сечении винта;

для домкратов: .

Момент трения на витках резьбы:

Н·мм

МПа – допускаемые напряжения сжатия,

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

s – коэффициент запаса прочности, примем s = 3.

МПа = 120 МПа – условие прочности выполняется.

9. Расчет привода домкрата

Необходимая длина рукоятки:

мм,

где F_р ≤ 200 Н – усилие, развиваемое одним рабочим.

Принимаем =110 мм.

10. Расчет параметров передачи

Коэффициент полезного действия передачи, учитывающий суммарные потери в винтовой паре и на опорной пяте винта:

.

Передаточное число передачи винт-гайка:

.