Определение диаметра винта d и высоты гайки Hг

Основным критерием расчета передачи винт – гайка является износостойкость. Для обеспечения необходимой износостойкости передачи, прежде всего, необходимо, чтобы среднее давление в резьбе не превышало допускаемое:

где p – среднее давление в резьбе, МПа;

F – осевая сила, действующая на винт, Н;

d2 – средний диаметр резьбы, мм;

h – рабочая высота профиля, мм;

z=H/P – число витков резьбы на высоте гайки Н;

Р – шаг резьбы, мм.

, – коэффициент рабочего профиля.

Для метрической резьбы =1,6

, – коэффициент высоты гайки.

Для метрической резьбы значение выбирают обычно в пределах 1.2...2.5 [1, стр. 310]. Принимаем .

Для пары винт (сталь 45 улучшенная) – гайка (бронза О10Ф1) допускаемое давление в резьбе [p]=12 МПа.

Определяем средний диаметр винта:

; мм.

 

По ГОСТ 24738-81:

d2=27,727 мм, d=30 мм, d1=26,211 мм, P=3,5 мм, d3=25,70 мм.

Резьба винта М30;

 

Проверим винтовую передачу на условие самоторможения:

,

где – угол подъема резьбы;

– угол трения.

,

где f – коэффициент трения в резьбе,

α – угол профиля резьбы.

Для метрической резьбы: f=0.1, [2, табл. 3.3].

.

,

.

, условие самоторможения выполняется

 

Определяем высоту гайки:

мм.

По ряду Rа 40 [ГОСТ 6636-69] принимаем HГ=48 мм.

 

 

Проверка на устойчивость:

Гибкость

H = 1,93. Значит можем считать гайку шарнирной опорой

-радиус инерции

-расчетная длина сжатого участка винта

Так как =48/27,727=1,73 <2 гайку считаем шарнирной опорой

Гибкость: ;

(48,21<111,66)

 

Подходит по объединенному условию прочности и устойчивости.

 

Определим момент завинчивания:

,

где Тр – момент сопротивления в резьбе, Н×мм;

Тт – момент сопротивления на торце, Н×мм.

,

Н×мм

,

где dт.ср – средний диаметр торца, мм;

f – коэффициент трения на торце гайки.

,где ; = 22,1816, принимаем =21 (см. ряд Ra40)

Н×мм ;=>

Н×мм.