Расчет элементов винта и гайки на прочность

 

Винт в передаче винт-гайка испытывает напряжения сжатия или растяжения и кручения. Для оценки величины этих напряжений следует определить величину эквивалентного напряжения и сравнить ее с допускаемым напряжением растяжения:

 

 (13)

 

где s_р - напряжения растяжения или сжатия, определяемые формулой

 

 (14)

, МПа.

 

Для подсчета напряжений кручения, связанных с моментом трения в резьбе, используется следующая зависимость

 

 (15)

 

где Т_{тр -} момент трения в резьбе, подсчитывается по формуле:

 

Т_тр = 0,5 × d₂ × F × tg (y + j) (16)

Т_тр = 0,5 × 27 × 20000 × tg (1,92 + 6.84) = 43916,617 Н×мм.

, МПа.

, МПа.

 

Допускаемые напряжения сжатия или растяжения берутся из справочника [1, т.1].

Если в передаче гайка изготовляется из менее прочного материала чем винт, то резьбу в гайке следует проверить на срез по выражению:

 

 (17)

 

где Н - высота гайки, мм.

Кн - коэф. неравномерности распределения нагрузки по виткам резьбы, принимается равным 0,6...0,7.

Кn - коэф. полноты резьбы, (принимается по данным таблицы 6).

 

 

[t_ср] - допускаемое напряжение среза, подсчитывается по выражению

 

[t_ср] = (0,6…0,65) × (s_в / [S]),

 

где s_в - временное сопротивление материала гайки, (принимается по таблице 7 МУ или по справочнику [2, т.1]).

 

[t_ср] = 0,6 × (/) = МПа.

Т. е. условие t_ср £ [t_ср] выполняется.

Конструирование и расчёт дополнительных элементов передачи винт-гайка

Выбор размеров головки винта

Размеры подъемной головки винта (Рис.3) назначаются конструктивно:

 

D₂ = (1,7…1,9) × d; D₂ = 1,9 × 30 = 57, мм.

B = (1,4…1,8) × d; В = 1,6 × 30 =48, мм.

D_p = (0,4…0,5) × d; D_р = 0,5 × 30 = 15, мм.