18.8 Генератор компонентов упорного винта

Генератор компонентов упорного винта создает модель упорного винта, используя введенные пользователем данные для выбора диаметра винта под требуемую нагрузку и допустимое давление на резьбу, а затем производит проверку прочности упорного винта.

Базовый расчет упорных винтов

Расчет упорных винтов, работающих в условиях закручивания и давления; проверка изгибов и давления в резьбе.

• входные параметры приведены в таблице

F	макс. осевое усилие [Н]	H	высота гайки [мм]
T	макс. момент [Нм]	L	максимальная нагруженная длина винта [мм]
f1	коэффициент трения между гайкой и винтом резьба Acme - f1=0.1 - 0.2 упорные винты - f1=0.01	pa	допустимое давление в резьбе [МПа]: сталь–чугун - 5 – 7 сталь – бронза - 5 - 15 сталь – сталь - 7.5 - 10
d	диаметр резьбы [мм]	Re	предел текучести [МПа]
n	коэффициент для граничных условий согласно диаграмме способов установки	ks	запас прочности (выбирается согласно требуемому уровню безопасности)
ds	средний диаметр винта [мм]	p	шаг [мм]
dmin	минимальный диаметр винта [мм]	E	модуль упругости (модуль Юнга) винта [МПа]

Вычисляемые параметры

• приведенная длина L_red = n L

• мин. площадь сечения S_min =  d_min² / 4

• угол захода (угол, образуемый спиралью резьбы на делительной линии с плоскостью, перпендикулярной оси)

• КПД

• максимальный момент - если он является выходным моментом T = F p / (2 )

• максимальное осевое усилие - если оно является выходным усилием F = 2 T  / p

• коэффициент поперечного сжатия  = 4 L_red / d_s

• напряжение _t = F / S_min

• напряжение закручивания

• приведенное напряжение

• предельное напряжение по Ранкину

• предельное напряжение по Эйлеру _E = ² E / ²

• предельное напряжение по Джонсону

• вычисленное давление в резьбе

• для безопасной работы следует соблюдать напряжения в указанных ниже пределах _t  Min (_R, _E, _J) / k_s, _red  Re / k_s, p_v  p_a

Главное окно

Используется для задания параметров расчета упорного винта.

• Нагрузка – зона, в которой содержатся поля задания силы, момента и коэффициента трения резьбы

  • Макс. осевая сила - значение максимальной действующей силы, выдерживаемой винтом

  • Макс. крутящий момент - значение максимального действующего крутящего момента

  • Коэффициент трения резьбы - коэффициент трения по резьбе между гайкой и винтом

• В инты - зона, которая используется для указания или расчета диаметра винта, высоты гайки, коэффициента приведенной длины и максимальной длины нагруженного винта

  • Диаметр резьбы, шаг и средний диаметр винта - геометрические размеров винта в соответствии с типом расчета, выбранным в окне Вид соединения. Некоторые поля могут быть недоступны

  • Минимальный диаметр винта - наименьший диаметр винта, как правило, малого диаметра резьбы

  • Высота гайки - активная высота гайки (резьбы)

  • Коэффициент приведенной длины - задание коэффициента в соответствии с диаграммой типов установки

  • Максимальная длина - максимальная нагруженная длина колонны

• Материал – зона, используемая для выбора свойств материала из списка

  • Предел текучести - предел текучести материала винта

  • Коэффициент запаса прочности - требуемый запас прочности (от 2 до 10)

  • Допуст. резьбовое давление - допустимое давление в резьбе гайки

  • Модуль упругости - выбирается материал либо указывается пользовательское значение

  • Результаты расчета – зона, в которой отображаются рассчитанные и предельные напряжения в винте и давления на резьбу.

Выбор типа передачи, типа расчета нагрузки и т. п. осуществляется в диалоговом окне Вид соединения. Здесь определяется, какие параметры являются параметрами ввода, и какие параметры вычисляются.

• Тип передачи – зона, содержащая два переключателя выбора типа передачи

• Тип расчета прочности - зона, содержащая три переключателя выбора типа расчета:

  • Подбор диаметра винта - расчет диаметра винта, исходя из заданных нагрузки, геометрических размеров, свойств материала и коэффициента запаса прочности

  • Расчетный материал - минимальные значения характеристик материала для заданных нагрузки, длины и свойств

  • Проверка расчета - проверка напряжения в винте, а также проверки допустимого давления на его резьбу

• Вход нагрузки – зона, содержащая три переключателя задающие, какие параметры являются исходными (сила, крутящий момент, или оба этих параметра), а какие должны быть рассчитаны.