§ 14.2. Винт домкрата
При этом получим
(14.5)
Здесь ψΛ = 0,5 — трапецеидальная и прямоугольная резьбы (см. рис. 1.5,6, а); ψΛ=0,75 — упорная резьба (см. рис. 1.5, в). Значение коэффициента высоты гайки выбирают в пределах ψΗ= 1,2...2,5. Значение [асм] в резьбе для пар; закаленная сталь — бронза [асм ]= 11... 13 Μ Па; незакаленная сталь — бронза [tfCM] = 8...10 МПа; незакаленная сталь — чугун [асм] = 4...6 МПа. Значение [асм] в резьбе винтовых механизмов точных перемещений, например в делительных цепях станков, принимают в 2...3 раза меньше, чем винтов общего назначения.
После расчета по формуле (14.5) значение d2 согласуют со стандартом.
В ходовых винтовых парах неравномерность распределения нагрузки по виткам выравнивается вследствие приработки резьбы. Поэтому здесь допускают более высокие гайки, чем в крепежных изделиях.
После расчета резьбы винты, работающие на сжатие, например винты домкратов, проверяют на прочность и устойчивость. Методика такого расчета изложена в примере.
Пример расчета 14.1. Рассчитать винт домкрата, нагруженный по схеме рис. 14.1, а также определить его КПД. Резьба самотормозящая, упорная. Грузоподъемность Fe = 150000 H, /=1000 мм, винт—сталь 35, гайка — чугун, подпятник 1 шариковый.
Решение. 1. Определяем диаметр винта по условию износостойкости—формула (14.5), приняв [асм] = 6 МПа, ^, = 2,1; ψΑ=0,75:
d2 50000/(π • 2,1 • 0,75 ■ 6) =71,1 мм.
По таблицам стандарта выбираем резьбу 85x12 (рис. 14.1):
(14.5)
Здесь ψΛ = 0,5 — трапецеидальная и прямоугольная резьбы (см. рис. 1.5,6, а); ψΛ=0,75 — упорная резьба (см. рис. 1.5, в). Значение коэффициента высоты гайки выбирают в пределах ψΗ= 1,2...2,5. Значение [асм] в резьбе для пар; закаленная сталь — бронза [асм ]= 11... 13 Μ Па; незакаленная сталь — бронза [tfCM] = 8...10 МПа; незакаленная сталь — чугун [асм] = 4...6 МПа. Значение [асм] в резьбе винтовых механизмов точных перемещений, например в делительных цепях станков, принимают в 2...3 раза меньше, чем винтов общего назначения.
После расчета по формуле (14.5) значение d2 согласуют со стандартом.
В ходовых винтовых парах неравномерность распределения нагрузки по виткам выравнивается вследствие приработки резьбы. Поэтому здесь допускают более высокие гайки, чем в крепежных изделиях.
После расчета резьбы винты, работающие на сжатие, например винты домкратов, проверяют на прочность и устойчивость. Методика такого расчета изложена в примере.
Пример расчета 14.1. Рассчитать винт домкрата, нагруженный по схеме рис. 14.1, а также определить его КПД. Резьба самотормозящая, упорная. Грузоподъемность Fe = 150000 H, /=1000 мм, винт—сталь 35, гайка — чугун, подпятник 1 шариковый.
Решение. 1. Определяем диаметр винта по условию износостойкости—формула (14.5), приняв [асм] = 6 МПа, ^, = 2,1; ψΑ=0,75:
d2 50000/(π • 2,1 • 0,75 ■ 6) =71,1 мм.
По таблицам стандарта выбираем резьбу 85x12 (рис. 14.1):
Стандартом предусмотрены три шага (/?=20; 12; 5 мм) для данного диаметра резьбы. Выбор шага резьбы в данном случае зависит от соблюдения условия самоторможения ψ<φ. Принимая для смазанного винта /=0,1, получим
что обеспечивает достаточный запас самоторможения. При шаге р — 20 мм, ψ = 5° 10' запас самоторможения был бы недостаточным. Из формулы (14.4) имеем высоту гайки
#=ΨΗ • d2 = 2,1 • 76 = 159,6 мм. Назначаем #= 160 мм.
Так как стержень винта работает на сжатие и имеет большую свободную длину, его необходимо проверить на прочность с учетом устойчивости по формуле σ = 4/Γα/(π^?)^γ[σ]. Для материала винта (см. табл. 1.1), принимая коэффициент запаса прочности 5 = 2, получаем [σ] = στ/$ = 320/2= 160 МПа.
Коэффициент уменьшения допускаемых напряжений γ для сжатых стержней выбирают в зависимости от гибкости λ:
#=ΨΗ • d2 = 2,1 • 76 = 159,6 мм. Назначаем #= 160 мм.
Так как стержень винта работает на сжатие и имеет большую свободную длину, его необходимо проверить на прочность с учетом устойчивости по формуле σ = 4/Γα/(π^?)^γ[σ]. Для материала винта (см. табл. 1.1), принимая коэффициент запаса прочности 5 = 2, получаем [σ] = στ/$ = 320/2= 160 МПа.
Коэффициент уменьшения допускаемых напряжений γ для сжатых стержней выбирают в зависимости от гибкости λ: