страница - 86
Рис. 13.1. Ручной домкрат с червячной передачей к винту
Рис. 13.2. Кинематическая схема винтового подъемника с электромеханическим приводом
13.2. Кинематический и силовой расчеты
Угловая скорость со (рад/с) и частота вращения п (мин-1) вращающегося звена связаны со скоростью v (мм/с) звена, движущегося поступательно, зависимостями:
& = 2nv/(Pnp); л = 60и/(Р/гр),(13.1)
где Р шаг резьбы, мм; nv — число заходов резьбы.
В случае преобразования вращательного движения в поступательное вращающий момент (Н-мм) на ведущем звене
T=Fa(d2/2)tg( + 9),(13.2)
где Fa — осевая сила; d2 — средний диаметр резьбы; \J) — угол подъема винтовой линии по среднему диаметру резьбы; р — угол трения в винтовой паре (см. табл. 13.1).
В случае преобразования поступательного движения во вращательное движущая осевая сила (Н) при заданном вращающем моменте
Fa=*2T/[d2tg№-p)l(13.3)
Значения КПД передачи винт—гайка определяются по формулам:
когда вращательное движение преобразуется в поступательное,
ilB-n = tgtp.(p/tg(ip + p),(13.4)
где ф — коэффициент, учитывающий потери мощности на трение в опорах и в передаче из-за неточности нарезания резьбы (ф = 0,8... 0,95);
когда поступательное движение преобразуется во вращательное,
гп-в = *£(я>-р) -ф/tg -ф.(13.5)
Как видно из формулы (13.5), передача может работать, когда я)>р. В выполненных конструкциях -ф2р.
Самотормозящие передачи винт — гайка с трением скольжения (ф<р) имеют г]в-п = 0,2...0,35, у несамотормозящих (г?2р) т)в-п = = 0,5...0,7.
В случае преобразования поступательного движения во вращательное г]п-в = 0,5...0,7.
Передачи винт — гайка с трением качения не имеют свойства самоторможения, их КПД равен 0,8...0,95.
13.3. Передача винт—гайка с трением скольжения
Профили резьбы. В передачах винт — гайка с трением скольжения применяют обычно трапецеидальную резьбу [ГОСТ 9484—81 и ГОСТ 24793—81 (СТ СЭВ 185—79)], в случае, когда направление осевой силы постоянно, может быть применена упорная резьба (ГОСТ 10177—82 и ГОСТ 13535—68). Профили этих резьб приведены на рис. 13.3, параметры — в табл. 13.2...13.5.
Материалы винта и гайки. Для уменьшения потерь мощности на трение в винтовой паре винты делают из сталей 45, 50 или А45 и А50 (нормализованные или улучшенные) и из сталей У10, 65Г, 40Х, 40ХГ, подвергаемых объемной или поверхностной закалке, из сталей 38Х2МЮА, 18ХГТ и 40ХФА, подвергаемых азотированию. Гайки—из бронз БрА9Мц2Л, БрА9ЖЗЛ, БрА10ЖЗМц2, из латуней ЛЦ23А6ЖЗМц2, ЛЦ38Мц2С2 или антифрикционных чугунов АЧС-1...АЧС-6, АЧК-1, АЧК-2, АЧВ-1, АЧВ-2. Углы и коэффициенты трения приведены в табл. 13.1.
Расчет передачи. Основной размер передачи — средний диаметр резьбы (d2, мм), определяющий другие размеры, находят по критерию ее работоспособности — среднему давлению между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки:
d2>V 2FJ(ny[p)) ,(13.6)
где Fa — осевая сила, действующая на винтовую пару, Н; 7 — коэффициент высоты головки гайки (y=HT/d2, Нт — высота головки гайки): y= 1,2...2,5 для целых гаек и 7 = 2,5...3,5 для разъемных; [р\ — допускаемое давление (значения [р] см. в табл. 13.6).
По вычисленному значению d2 выбирают ближайшее большее значение по ГОСТу (см. табл. 13.2...13.5) и по нему — остальные
я*
259
Рис. 13.3. Профили резьб, применяемых в передачах
винт — гайка: а — трапецеидальная; 6 — упорная; в — упорная усиленная
параметры резьбы. Если по техническому заданию требуется обеспечить самоторможение, надо выбирать однозаходную резьбу.
Тело винта проверяют на прочность в зависимости от вида на-гружения. Сжатые винты проверяют на устойчивость, сравнивая действительный коэффициент запаса устойчивости пу с допускаемым [%]4:
Пу = Fa Kp/Fa [%].(13.7)
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134]