2. Реактивный момент, необходимый для удерж ания стерж ня
винта от проворачивания при завинчнвании гайки, равен моменту
сил в резьбе
Т р.
3. Стержень винта будет не
только растягиваться силой
Р,
но и
закручиваться моментом
Т р
(момент ключа
Т к
не полностью пере
дается стержню, так как часть его,
равная
Т л,
затрачивается на преодо
ление трения на торце гайки).
4.
Ф ормула (1.5) для момента тре
ния на торце гайки остается прибли
женно справедливой и д ля других
подобных случаев. Н апример, вели
чину момента
трения на торце винта
для заж има резца (рис. 1.15) получим,
приняв
= dr и d0TB = 0. П ри этом
: P f d
- l .
TV
Самоторможение и к. п. д.
винтовой пары
На рис. 1.14, б изображен случай подъема груза. Нетрудно понять,
что для случая опускания груза угол трения р ' надо вычитать из р.
Д о тех пор, пока угол фиктивной плоскости (Р — р ') положительный,
груз опускается сам под действием силы тяж ести — самоторможения
нет. При отрицательном значении (Р — р') груз находится в покое —
самоторможение.
Условие самоторможения:
Р < р ' .
(1.9)
При этом статическая н агрузка винта не
вызывает самоотвинчивания
гайки.
Д л я крепежных резьб величина угла подъема Р лежит в пределах
от 1,5 до 4°, а угол трения р' изменяется в зависимости от величины
коэффициента трения в пределах от 6° (/' ~ 0 , 1 ) до 16° (/' s s 0,3) *.
Таким образом,
все крепежные резьбы
—
самотормозящие.
Ходо
вые резьбы выполняют как самотормозящие, так и несамотормо-
зящие.
К. п. д. винтовой пары г] представляет
интерес главным образом
для винтовых механизмов. Его можно вычислить по отношению работы,
затраченной на завинчивание гайки без учета трения, к той ж е работе
с учетом трения или по отношению
Т'к/ Т к,
в котором
Т к
определяется
по формуле (1.7), а
Т'к
по той же формуле, но при / = 0 и р ' = 0.
_
Гк
_
t g
р
(1 10)
‘I
Т
П
•
4
'
‘
£
f E
/ +
t g
( P
+
p ' )
* См. табл. 1.5.
34
У читывая потери только в резьбе (7 \ = 0), найдем к. п. д. соб
ственно винтовой пары
4 = tg P /tg ( P + P ').
(1.11)
В самотормозящей паре, где р < р ', т) < 0,5. Т ак как большинство
винтовых механизмов самотормозящие, то их к. п. д. меньше 0,5.
Ф ормула (1.11) позволяет отметить, что т)
возрастает с увеличением
Р и с
уменьшением
р'
График ti
в зависимости от р при р' ^ 6°
изображен на рис. 1.16.
М аксимальное значение г) можно
определить из выражения (1.11),
приравняв
нулю
производную
dr)/d{J.
Получим Tjmax
При Р =
= 45° — р'/2.
Д л я увеличения угла подъема
резьбы р
в винтовых механизмах
применяют многозаходные винты.
В
практике
редко
используют
винты, у которых Р больше 20 -f-
-4- 25°, так как дальнейший при
рост к. п. д. незначителен, а изго
товление резьбы затруднено. Кроме
того, при большем значении р ста
новится малым выигрыш в силе или передаточное отношение винто
вой пары (см. гл. 13).
Д л я повышения к. п. д. винтовых механизмов используют такж е
различные средства, понижающие трение в резьбе: антифрикционные
металлы, тщательную обработку и
смазку трущ ихся поверхностей,
установку подшипников под гайку или упорный торец винта, приме
нение шариковых винтовых пар и т. п.
Распределение осевой нагрузки винта
по виткам резьбы
Н а рис. 1.17 изображена схема винтовой пары. Осевая н агру зка
Р
винта передается через резьбу гайке и уравновешивается реакцией
ее опоры. При этом каждый виток резьбы
нагруж ается соответственно
силами
Р и Р 2,
,
Р г.
Сумма
Р г
4-
Р 2
+ ...
Р г = Р.
П ри равно
мерном распределении нагрузки в резьбе
Р 1 = Р а = . . . = Р г = Р / г ,
где
г
— число витков резьбы гайки.
Эпюра осевых сил
в
различных сечениях стерж ня винта при равно
мерном распределении нагрузки в резьбе изображена на рис. 1.17, а.
Здесь в каждом последующем сечении нагрузка уменьшается равно
мерно на величину Р /г .
Приближенно-равномерное распределение нагрузки по виткам
резьбы можно получить, только применяя гайки специальной формы
ПЛ
юо
8 0
6 0
40
20
0
10
2 0
3 0
4 0 (4 5 -s Z ? f
Рис. 1.16
Do'stlaringiz bilan baham: