Передача Винт-Гайка / Лекция 9_Передача Винт-Гайка
.pdf
Передачи винт-гайка.
2. Выбор шага резьбы.
Стандартом предусмотрены три шага (p=20, 12, 5 мм) для данного диаметра резьбы.
Выбор шага резьбы в данном случае зависит от соблюдения условия самоторможения ψ <ϕ.
Принимаем, что в процессе работы винт хорошо смазывается: коэффициент трения скольжения для пары сталь-бронза f=0.1. Тогда
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
ϕ = arctg( f ) = 5°50 ; |
|
|
||||||||
|
p |
|
|
|
|
5 |
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
= arctg |
|
|
|
||||
ψ = arctg |
|
|
|
|
|
=1°21 ; |
||||
πd2 |
|
π 75 |
|
|
||||||
|
p |
|
|
12 |
|
|
′ |
|||
|
|
|
||||||||
|
|
= arctg |
|
|
|
|||||
ψ = arctg |
πd2 |
|
π 75 |
= 2°50 ; |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
p |
|
|
20 |
|
|
′ |
|||
|
|
|
||||||||
|
|
= arctg |
|
|
|
|||||
ψ = arctg |
πd2 |
|
π 75 |
=5°10 ; |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
Видно, что при p=5 мм будет почти четырехкратный запас по условию |
|
|
самоторможения; |
|
|
при p=12 мм – двойной; а при p=20 мм его почти не будет. |
31 |
|
Рационально выбрать p=12 мм. |
||
|
Передачи винт-гайка.
|
|
|
|
3. Высота гайки. |
z = F / (πd2h[σсм])=150000 / (π 76 9 6)≈12; |
||
3.1 Число витков резьбы |
|||
|
|
H = zp =12 12 =144 мм. |
|
Уточняем коэффициент высоты гайки
ψH = H / d2 =144 / 76 =1.9;
1.2 <ψH < 2.5.
4. Расчет на устойчивость (на прочность с учетом устойчивости)
σ = |
F |
≤ϕ[σ |
сж |
], → σ = |
4F |
|
≤ϕ[σ |
сж |
] |
|
A |
( πd 2 |
) |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Для стали 35 предел текучести σТ=320 МПа; по рекомендациям примем коэффициент запаса прочности S=2, тогда
[σсж]=σТ / S =320 / 2 =160 МПа.
Гибкость стержня µl/i =4l/d1=4·1000/64.2=62, φ=0.8, |
|
здесь µ=1 (шарнирное закрепление концов); для круглогосечения i= d1/4. |
|
Тогда |
|
σ = 4 150000 = 46.5 < 0.8 160 =128 МПа. |
32 |
(π 64.22 ) |
|
Передачи винт-гайка.
5.КПД передачи.
η=ηвинтηПК .
|
tg(ψ ) |
|
|
′ |
|
ηвинт = |
= |
tg( 2°50 ) |
= 0,32. |
||
tg(ψ +ϕ ) |
′ |
′ |
|||
|
|
tg( 2°50 |
+5°50 ) |
|
|
η = 0.32 0.99 = 0.3168.
33