Раздел 1. Методические указания по выполнению работы

1.1. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов

По принципу работы винтовые механизмы можно подразделить на 4 вида:

1. механизмы, выполненные по схеме пресса (1, 3 и 7 задания);

2. механизмы, выполненные по схеме домкрата (4 и 5 задания);

3. механизмы по схеме односторонней стяжки (6 задание);

4. механизмы по схеме двухсторонней стяжки (2 задание).

Для определения опасного сечения в винте строят эпюры продольной силы и крутящих моментов, действующих по длине винта.

В механизмах, выполненных по схемам пресса, домкрата и односторонней стяжки, винт (В) нагружен сжимающей силой Q на участке между гайкой (Г) и опорной поверхностью (О.П.); в механизме двухсторонней стяжки винт нагружен растягивающей силой Q на участке, заключенном между двумя гайками (рис. 1).

Крутящие моменты определяются моментами в резьбе Т_р и на опорной поверхности Т_оп. Суммарный момент равен моменту завинчивания, приложенному к рукоятке (РУК).

(1)

По моменту завинчивания определяются размеры рукоятки.

В механизме двухсторонней стяжки опорная поверхность отсутствует и момент на рукоятке равен двум моментам в резьбе, т.е.

(2)

В этом состоит отличие механизма двухсторонней стяжки от остальных механизмов.

Момент в резьбы:

(3)

где – осевая нагрузка на винт;

– средний диаметр резьбы;

– угол подъема винтовой линии;

– приведенный угол трения.

(4)

Здесь Р – шаг резьбы.

(5)

Здесь f – коэффициент трения в паре винт-гайка;

 – угол наклона стороны профиля.

Из формулы для определения  очевидно, что для уменьшения момента трения в резьбе выгодно применять резьбы с малыми углами . Кроме того, винты следует хорошо смазывать.

Для силовых винтов, как правило, применяются квадратная (=0), трапецеидальная (=15) и упорная (=3) резьбы. В случае применения упорной резьбы боковой профиль с углом 3 нужно располагать со стороны приложения нагрузки.

А

Б

В	Г

Рис 1. Эпюры продольных сил и крутящих моментов для механизмов: а) пресса; б) домкрата; в) односторонней стяжки; г) двухсторонней стяжки.

Момент сил трения на опорной поверхности:

(6)

где f_оп – коэффициент трения на опорной поверхности;

d_пр – приведенный диаметр сил трения на опоре.

Значения диметра d_пр зависят от отношения , где – внутренний, а – наружный диаметр кольцевой опоры.

Если	,	то	.
Если	,	то	.
Если	,	то	.