Коэффициент 

Таблица 5

Тип резьбы	Материал гайки
	Чугун	Бронза
Квадратная	2,20	1,21
Трапецеидальная	2,10	1,15
Упорная	1,75	0,96

Квадратная резьба не стандартизована, и ее параметры определяются иначе.

Рассчитывается шаг резьбы Р

Полученное расчетом значение Р (в мм) округляется до ближайшего большего целого числа мм. Затем определяются диаметры резьбы:

наружный d = 5P;

внутренний d₁ = 4P;

средний d₂ = 4,5P.

Здесь Р – целое число в мм.

Рассчитанный на износ винт проверяется на прочность.

Условие прочности: _пр  []_р

Согласно 3-ей гипотезе прочности

или иначе

(17)

Здесь  - нормальное напряжение (для винта это напряжение сжатия или растяжения);

 - касательное напряжение (для винта – напряжение кручения).

Нормальное напряжение  для винта определяется по формуле

(18)

где А₁ – площадь поперечного сечения винта по резьбе;

А₁ в мм² принимается по данным таблиц П2-П4.

При отсутствии табличных данных для А₁

(19)

Значение отношения зависит от вида винтового механизма.

Для механизма по схеме пресса (первое, третье и седьмое задания)

(20)

Для механизмов по схемам домкрата и односторонней стяжки (четвертое, пятое и шестое задание)

(21)

Для механизма по схеме двухсторонней стяжки (второе задание)

(22)

Значение угла  принимается по данным таблиц П2-П4, или (при отсутствии таблиц) определяется по формуле (4).

Приведенный угол трения в резьбе определяется по формуле (5).

При расчетах передачи винт-гайка обычно принимают f = 0,1 (среднее ходовое значение коэффициента трения в резьбе силовых винтов).

Угол наклона стороны профиля резьбы  зависит от типа резьбы (см. 1.1). Для квадратной и упорной резьб Cos() = 0,9659.

Следовательно, для винтов с квадратной и упорной резьбами

Для винтов с трапецеидальной резьбой

Если для винта пресса значение коэффициента трения f_оп не задано, то следует принять f_оп = 0,1 (среднее ходовое значение коэффициента трения в опоре). Тогда

Для определения диаметра опоры d_т можно использовать зависимость d_т = 0,75d (если не задано другое значение d_т).

Допускаемое напряжение []_р определяется по методике, приведенной в 1.3.

Примечание. При определении отношения 2/ для механизмов по схемам пресса и двухсторонней стяжки сделано допущение (в сторону увеличения запаса прочности), что сжимающая сила действует по всей длине винта (в частности, и в сечении, где крутящий момент Т = Т_зав).

Если при проверке на прочность _пр  []_р, то определенные расчетом на износ размеры винта остаются без изменений.

При отрицательном результате проверки, т.е. если _пр > []_р, следует увеличить диаметр винта и вновь выполнить расчет на прочность.

Определенные расчетом на износ и прочность размеры диаметров винта не являются окончательными, если винт испытывает сжатие. Под действием сжимающей силы винт может потерять устойчивость и разрушиться.

Необходимость и метод расчета винта на устойчивость определяются величиной гибкости винта .

(23)

где l_р – расчетная длина винта, т.е. размер винта от середины гайки до места приложения нагрузки;

 - коэффициент длины, зависящий от способов закрепления концов винта; для винта домкрата  = 2; для винта пресса и винта односторонней стяжки  = 0.7;

d₁ – внутренний диаметр резьбы.

Если  < 60, то проверку на устойчивость делать не следует, так как относительно короткие винты обычно устойчивости не теряют.

Если  = 60 100, то условие устойчивости винта определяется выражением

где _кр – критическое напряжение, т.е. напряжение при котором винт теряет устойчивость;

n – коэффициент надежности.

Решив последнее уравнение относительно d₁, получим потребный для сохранения устойчивости внутренний диаметр винта.

Для стальных винтов n = 3 5. Обычно принимают среднее значение, т.е. n = 4. Тогда

	(24)

Критическое напряжение _кр определяется по эмпирической формуле Ф.С.Ясинского

МПа

Для сталей марок 25, 30, 40, Ст. 3, Ст. 4 и подобных а = 321 и b = 1.16

Для сталей марок 45, 50, Ст. 5, Ст. 6 и подобных а = 464 и b =3.62

Если   100, то условие устойчивости винта находится на основании формулы Эйлера и может быть записано в следующем виде:

Отсюда определяется потребный для сохранения устойчивости внутренний диаметр винта

Для стальных винтов n = 4 и Е = 2.1510⁵ МПа. Тогда

мм

(25)

Здесь l_р в мм и Q в Н.

Полученный в результате расчета на устойчивость диаметр d₁ (после соответствующего округления) принимается в качестве параметра силового винта, если величина этого диаметра больше, чем величина d₁, полученная расчетами на износ и прочность.