Выбор типа конструкций пяты винта

Сплошная пята (рис. 4) компактнее по конструкции, чем кольцевая, обладает меньшим моментом трения на пяте (так как силы трения расположены ближе к оси вращения винта), и поэтому обеспечивает более высокий КПД механизма. Она проще в изготовлении, но крепление опорной детали сложнее. Их можно рекомендовать для механизмов средней нагрузочной способности.

Диаметр опорной поверхности пяты должен таким, чтобы давление на поверхности трения, как и на кольцевой пяте, не превышало = 25…40 МПа, т.е.:

Рассчитанный диаметр должен быть для обеспечения свободного прохода гайки, и для обеспечения прочности выступа на изгиб.



Рис. 4. Сплошная пята

Для облегчения сборки на конце выступа выполняется фаска (0,6…1,0)×45º. Поэтому диаметр выступа под пяту мм. Сопряжение по диаметру осуществляется по посадке с гарантированным зазором.

Высоту выступа на торце винта можно принять .

Момент трения на сплошной пяте:

где = 0,10…0,12 – коэффициент трения стальной чашки о стальной винт.

Для уменьшения износа, и, следовательно, увеличения срока службы опорную поверхность пяты целесообразно подвергнуть поверхностной или объемной закалке до твердости HRC 40…45 – HRC 50…55, или запрессовать в чашку закаленный вкладыш – подпятник 1 (рис. 3.2 а). Это также позволит увеличить допускаемое давление . Шлифование опорных поверхностей пяты и подпятника позволит снизить коэффициент трения до величины = 0,08…0,10.

Рассчитаем основные параметры сплошной пяты:

Определение нормальных, касательных и эквивалентных напряжений

Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения. Для этого строятся эпюры сжимающих сил N, крутящих моментов Т, напряжений сжатия и кручения (рис. 5.).

При построении эпюры моментов следует помнить, что момент трения в резьбе распределен по высоте гайки, хотя для упрощения на схеме его показывают в виде сосредоточенного момента.