Определение среднего диаметра резьбы

Расчет диаметра винта и выбор резьбы осуществляется из условия износостойкости, т.к. в винтовых механизмах основной причиной выхода их из строя является износ резьбы гайки. Чтобы ограничить износ, контактное напряжение в витках резьбы q не должно превышать предельно допустимого давления [q]. Иногда это условие износостойкости называют условием невыдавливания смазки.

Экспериментальным путем установлено, что для сочетания материалов для пары закаленная сталь – бронза оловянная [q] = 11 МПа. Чем выше антифрикционные свойства материала гайки, тем выше значение [q] можно принимать.

Для подбора резьбы определяется средний диаметррезьбы по критерию износостойкости:

,

где – осевое усилие, действующее на винт;

– коэффициент рабочей высоты профиля резьбы:

= 0,5 – для трапецеидальной резьбы,

d ₂ – средний диаметр резьбы;

– коэффициент высоты гайки (, где Н – высота гайки), =1,2…2,5 (меньшие значения коэффициента для более крупных диаметров резьбы).

Таким образом, для подбора резьбы определяется средний диаметр d₂:

По рассчитанному среднему диаметру по таблицам приложения подбирают стандартные резьбы. Обычно можно подобрать несколько типоразмеров резьбы с разными шагами (таблица 1).

Таблица 1

Шаг резьбы Р	Диаметры резьбы
Наружный d=D	Средний d2=D2	Внутренний d1=D1
		24,5
		23,5

Определение высоты гайки

 

Проверка винта на устойчивость

Определение приведенной длины винта

Расчет длины нарезанной части:

Длина винта, подвергающаяся сжатию:

l _С– длина участка винта, работающего на сжатие.

Определим схему закрепления винта:

где L_пр - приведенная длина винта,

– коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления концов винта;

Для настенного пресса коэффициент принято брать равный 0,5.

L_пр= l_C µ

L_пр-А= 235 мм

L_пр-Б= 234 мм

L_пр-С= 233 мм

 

 

Рис.3

Определение критических напряжений

Винты, работающие на сжатие, под воздействием рабочей нагрузки могут получить продольный изгиб и выйти из строя, поэтому проверка на устойчивость является обязательной.

При расчете на устойчивость будем рассматривать винт как гладкий стержень, нагруженный сжимающей силой Q, диаметром равным внутреннему диаметру резьбы d ₁.

i_x – радиус инерции поперечного сечения винта:

i_x = 0,25× d ₁.

i_x-А = 0,25×24=6мм

i_x-Б = 0,25×23=5,75мм

i_x-С = 0,25×21=5,25мм

Гибкость винта определяется по формуле:

,

Зная все данные, определим гибкость винта:

Поскольку, входит в промежуток , то расчёт потери устойчивости не производится. Резьбы А, В, С устойчивы.