Расчет резьбы на износостойкость

Расчет ведется исходя из предположения, что осевая сила Q распределена по рабочим виткам резьбы равномерно. Условие износостойкости резьбы винта и гайки записывается следующим образом:

где d₂ – средний диаметр резьбы; h – рабочая высота профиля резьбы; z_в – число витков резьбы гайки; p_и, [p_и] – расчетное и допускаемое среднее давление в резьбе (для пары сталь–бронза [p_и] = 8-13 МПа; для пары сталь– чугун [p_и] = 5-9 МПа; большие значения для закаленной стали или антифрикционного чугуна).

По вышеприведенной формуле выполняется проверочный расчет резьбы на износостойкость.

Введем понятия относительной высоты гайки y_Н = Н_г/d₂ и относительной рабочей высоты профиля резьбы y_h = h/p, где Н_г – высота гайки; p – шаг резьбы. Число витков гайки z_в = Н_г/p.

После подстановки этих выражений в формулу для проверочного расчета

получим формулу для проектного расчета резьбы на износостойкость:

Для цельных гаек y_Н = 1, 2-2.5; для составных и разъемных y_Н = 2.5-3.5 (большие значения для резьб меньших диаметров).

Для стандартной трапецеидальной резьбы y_h = 0.5; для упорной – y_h = 0.75; для треугольной – y_h = 0.541; прямоугольная резьба не стандартизирована, для нее принимают шаг p = 0.25d₂.

Полученный расчетом средний диаметр резьбы заменяют ближайшим стандартным значением и устанавливают остальные стандартные параметры резьбы и гайки. Ход p_n резьбы обычно определяют кинематическим расчетом в зависимости от заданной скорости v поступательного движения и угловой скорости ω винта или гайки по формуле p_n = 2pv/ω.

Резьба, параметры которой определены из расчета на износостойкость, обычно имеет избыточный запас прочности на срез, поэтому проверка резьбы винта и гайки на эту деформацию обычно не производится.