§ 3.8. Момент завинчивания
При завинчивании гайки или винта к ключу прикладывают момент завинчивания (рис. 3.28):
 


где Fρ — сила на конце ключа; / — расчетная длина ключа; Τ — момент в резьбе от окружной силы Fty приложенной по касатель¬ной к окружности среднего диаметра резьбы,

 

 

 

 

 

 

 

Здесь Fo — сила затяжки болта (взамен внешней осевой силы F); Tf — момент трения на опорном торце гайки или головки винта.
Опорный торец гайки представляет собой кольцо (рис. 3.29) с наружным диаметром D\, равным ее диаметру фаски, и внутренним диаметром do, равным диаметру отверстия под болт в детали.
Не допуская существенной по¬грешности, можно принять, что рав¬нодействующая сила трения Rf = Fof приложена на среднем радиусе RCp = (D\ fdo)/4 опорной поверхно¬сти гайки. При этом

 

 

Схема для определения момента трения на торце гайки
Следовательно, момент завинчивания (момент на ключе)

 


 
Пример 3.1. Болт М20 затягивают гаечным ключом, длина которого l=\4d. Сила рабочего на конце ключа Fp=160 Η. Определить силу за¬тяжки болта Fo, если коэффициент трения в резьбе и на торце гайки / = 0,15. Решение. 1. По табл. 3.1 для М20 имеем ρ = 2,5 мм, d2= 18,376 мм.
 

2.    Приведенный угол трения при а' = а/2 = 30° (см. рис.3.27, б)

 

 

3.    Момент на ключе от силы Fp [формула (3.7)]

 

 

4.    Гайка М20 имеет диаметр фаски Dι =30 мм (см. рис. 3.29). Диаметр отверстия под болт принимаем do = 21 мм.
Сила затяжки болта [формула (3.7)]

 

 

Выигрыш в силе составляет FQ/FP= 11 500/160 = 72 раза*.
§ 3.9. Самоторможение и к.п.д. винтовой пары
Условие самоторможения в винтовой паре, при котором ста¬тическая осевая нагрузка не вызывает самоотвинчивания гайки, выражается неравенством ψ<φ'. Все крепежные резьбы самотормозящие. (В примере 3.1 метрическая резьба с крупным шагом М20 имеет угол подъема ψ = 2°29', а приведенный угол трения <р' = 9°50', следовательно, самоторможение обеспечива¬ется.) Самоторможение метрических резьб с мелким шагом на¬дежнее, так как они имеют меньший угол ψ.
К.п.д. винтовой пары ηΒ п определяется отношением получен¬ной работы Wtt на винте к затраченной работе W3 за один оборот винта или гайки. Согласно рис. 3.26