загрузка...
загрузка...
На головну

Тема 3.8. ПЕРЕДАЧА ВИНТ-ГАЙКА

  1. Безкоштовна передача інформації
  2. БЕЗПРОВІДНА ПЕРЕДАЧА ДАНИХ
  3. Г, д - передачі гвинт-гайка
  4. Геометричні параметри, кінематичні і силові співвідношення у фрикційних передачах
  5. ГЛАВА 10. Бездротова передача даних
  6. Глава 10. Ланцюгова передача
  7. ГЛАВА 12. ПОСТУПКА І ПЕРЕДАЧА МАЙНОВИХ ПРАВ

3.8.1. Загальні відомості.

3.8.2. Основи розрахунку передачі гвинт-гайка.

3.8.1. Передача гвинт-гайка (гвинтовий механізм) призначена для перетворення обертального руху в поступальний.

переваги:

· Великий виграш в силі;

· Можливість отримання повільного руху з високою точністю переміщення;

· Компактність при високій здатності навантаження;

· Простота конструкції і виготовлення;

· Велика навантажувальна здатність;

· Плавність і безшумність роботи.

недоліки:

· Велике тертя в різьбі, що викликає підвищене її зношування, низький ККД;

· Швидкість ковзання в різьбовій парі більше швидкості осьового переміщення в 10-40 разів.

застосовуютьдля підняття вантажів (домкрати), створення великих зусиль до 1000 кН при малих переміщеннях (преси, натискні пристрої і т. п.) і отримання точних переміщень (ходові гвинти верстатів, вимірювальні прилади, ділильні і регулювальні пристрої).

розрізняють два типи передач гвинт-гайка: передачі з тертям ковзання і передачі з тертям кочення.

 передачі з тертям ковзання мають найбільше поширення зважаючи на простоту пристрою. гвинти передач діляться на вантажні та ходові. вантажні призначені для створення великих зусиль (домкрати, преси і т. п.). При реверсивному русі під навантаженням застосовують трапецеидальную різьблення, що має більш високий ККД, а при великих односторонніх навантаженнях - наполегливу. Для отримання самогальмуючою гвинтової пари (домкрати) застосовують однозахідні різьблення. ходовігвинти призначені для отримання точних переміщень. Для зменшення тертя вони, як правило, мають трапецеидальную многозаходная різьблення. Для точних гвинтів ділильних і вимірювальних пристроїв іноді застосовують метричну різьбу.

матеріалигвинта і гайки повинні мати низький коефіцієнт тертя і підвищений опір зносу. Вибір марки матеріалу залежить від призначення передачі і умов роботи. Гвинти виготовляють з вуглецевих або легованих сталей, а гайки роблять з алюмінієвих і олов'яних бронз, сірого або антифрикційного чавуну. Гвинти відповідальних передач гартують, азотіруют, а різьблення шліфують.

передачі з тертям кочення або кулькові гвинтові механізми застосовують для зменшення тертя і зносу. У таких механізмах між витками гвинта і гайки розміщують кульки. При обертанні гвинта кульки захоплюються в напрямку його поступального руху, потрапляють в перепускний канал в гайці і повертаються в порожнину між гвинтом і гайкою. Таким чином, переміщення кульок відбувається по замкнутому каналу, що з'єднує перший і останній витки різьблення гайки. переваги кулькових гвинтових механізмів: висока здатність навантаження і кінематична точність; високий ККД (до 0,9); можливість повного усунення осьового і радикального зазорів. Їх застосовують в механізмах подач верстатів з числовим програмним управлінням, механізмах підйому і спуску шасі в літаках і т. П.

У гвинтових механізмах слід розрізняти ККД гвинтової пари і ККД опорних частин механізму. Перший з них відображає втрати тільки в різьбі, які залежать від профілю різьби, її заходная, матеріалу гвинтової пари і виду мастила. Коефіцієнт, що враховує втрати в опорах, залежить від конструкції гвинтового механізму і може коливатися в широких межах. Формула ККД гвинтового механізму

,

де  - Кут підйому різьби;

 - Приведений кут тертя;

 - Коефіцієнт тертя ковзання;

 - Кут профілю різьблення.

ККД зростає зі збільшенням  і зменшенням . Для збільшення кута підйому різьби  в гвинтових механізмах застосовують багатозахідні гвинти. У практиці рідко використовують гвинти, у яких  , Так як в подальшому приріст ККД незначний, а виготовлення різьблення утруднено. Крім того, при великому значенні  стає малим виграш в силі внаслідок зменшення передавального числа (збільшується хід різьби).

3.8.2. Найбільш часта причина виходу з ладу гвинтів і гайок - це знос їх різьблення. Тому основним критерієм працездатності і розрахунку передачі є зносостійкість. Розрахунок на зносостійкість виконують як проектувальний. Іншими критеріями працездатності є міцність і устойчівостьвінта. Ці розрахунки виконують як перевірочні.

Розрахунок різьблення на зносостійкість.Розрахунок зводиться до визначення фактичного середнього тиску  між витками різьби гвинта і гайки і порівняно його з допускаються . Умова зносостійкості в припущенні рівномірного розподілу навантаження по витків різьби:

,

де  - Осьова навантаження;

- Середній діаметр різьби (діаметр уявного циліндра, на поверхні якого ширина витка дорівнює ширині западини);

- Робоча висота профілю різьби;

 - Число витків в гайці висотою  і з кроком .

Формула для проектного розрахунку різьблення на зносостійкість:

,

де  - Відносна висота гайки;

 - Відносна робоча висота профілю різьби.

 
 

 Гвинт довжиною вибирають конструктивно в залежності від необхідного переміщення .

Розрахунок гвинта на міцність.Розрахунок роблять для високонавантажених гвинтів по небезпечному перетину гвинта, для встановлення якого будують епюри нормальних сил і моментів, що крутять.

Згідно з енергетичною гіпотезі міцності

,

де  - Еквівалентне напруження для небезпечної точки гвинта;

- Крутний момент в небезпечному перерізі гвинта;

- Внутрішній діаметр різьби.

Розрахунок гвинта на стійкість.Стислі гвинти перевіряють на стійкість за умовою

,

де  - Розрахунковий коефіцієнт запасу стійкості;

 - Допустимий коефіцієнт запасу стійкості, для вантажних і ходових гвинтів приймають  = 4 ... 5;

- Розрахункове напруження в поперечному перерізі гвинта;

 - Критичне напруження, при якому настає втрата стійкості гвинта.

Розрахунок гайки.Висота гайки визначається за формулою

.

Зовнішній діаметр визначається з умови її міцності на розтягнення і крутіння:

,

де  -зовнішній діаметр різьби.

Допустимі напруги. Напруга, що допускається на розтяг або стиск сталевих гвинтів визначають за формулою  при .

Допустиме тиск в різьбі:  = 11 ... 13 Н / мм2 - Для загартованої сталі по бронзі;  = 8 ... 10 Н / мм2 - Для незагартованої стали по бронзі; = 4 ... 6 Н / мм2 - Для незагартованої стали по чавуну. При рідкій роботі (наприклад, домкрати) тиск  підвищують на 30 ... 40%.

Напруга, що допускається для матеріалу гайки: на зминання бронзи або чавуну по стали  = 42 ... 55 Н / мм2; на розтяг: для бронзи  = 34 ... 44 Н / мм2; для чавуну = 20 ... 24 Н / мм2.

Питання для самоперевірки.

1. Назвіть переваги передачі гвинт-гайка.

2. Назвіть недоліки передачі гвинт-гайка.

3. Вкажіть, які різьблення застосовують для вантажних гвинтів.

4. Що впливає на величину ККД передачі гвинт-гайки?

5. Перерахуйте критерії працездатності передачі гвинт-гайка. За яким з них зазвичай робиться проектний розрахунок?

 



Попередня   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   Наступна

Для заіеток. | Тема 3.2. Загальні відомості про механічної передачі. | Завдання. | Тема 3.3. Фрикційна передача. | Завдання. | Тема 3.4. пасової передачі | Тема 3.5. зубчасті передачі | Сили, що діють в зачепленні. | Тема 3.10. Загальні відомості про деякі механізми. | Тема 3.11. Вали і осі. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати