Основной причиной отказа передач винт-гайка является износ витков резьбы.
В этом случае ходовая резьба может быть несамотормозящей и использоваться не только для преобразования вращательного движения в поступательное, но и наоборот. Это становится возможным, если угол подъема ψ больше угла трения φ'.
Основной причиной отказа передач винт-гайка является износ витков резьбы. Для обеспечения необходимого сопротивления изнашиванию передачи следует ограничить давление в резьбе:
где F — осевая сила, действующая на винт; d2 — средний диаметр резьбы; Нх —
рабочая высота профиля (для трапецеидаль
ной резьбы Н{ =0,5Ρ,
для упорной — 0,75/5, где Ρ — шаг резьбы); ζ — HVP
— число витков резьбы на высоте гайки Нг ,
|
Подставив в эту формулу значения Ηλ и ζ, получим для трапецеидальной резьбы
Для резьб с другим профилем эта формула изменится. Введя обозначение ψΗ = Ηr jd2 , получают формулу для определения среднего диаметра трапецеидальной резьбы:
Значения ψи выбирают обычно в пределах 1,2...2,5; большие значения — для резьб меньших диаметров.
Допускаемое контактное давление [/.>| зависит от большого числа факторов: материала гайки и винта, их механических и физико- химических свойств, шероховатости поверхностей, вида поверхностного покрытия, типа смазочного материала. Характеристики смазочного материала самым существенным образом влияют на эксплуатационные характеристики и надежность передач винт-гайка.
К сожалению, из-за недостатка экспериментальных данных учесть перечисленные факторы при расчете передач винт-гайка в настоящее время не представляется возможным. Допускаемое давление [р] условно определяют только в зависимости от термообработки винта, выполняемого обычно стальным, и материала гайки. В частности для пар: закаленная сталь-бронза 10... 15 МПа, незакаленная сталь - бронза 7.. ,8 МПа, незакаленная сталь - чугун 5 МПа. Если винт нагружается не во время вращения, давление может быть значительно повышено.
После определения диаметра d2 по формуле (15.2) находят ближайшую стандартную резьбу с диаметром d2cT > d2,
При
проектировании механизмов, в которых обратимое движение должно быть исключено,
например в домкратах, проводят расчет, подтверждающий выполнение условия
самоторможения (см. § 2.4).
Короткие винты проверяют на прочность по сжатию (растяжению) и кручению, а длинные — дополнительно на устойчивость при продольном изгибе.