Передачи винт гайка реферат

Обновлено: 30.06.2024

Передачи винт—гайка предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное. Их широко применяют в механизмах управления ЛA. Так, они используются в механизмах управления внутренними и внешними закрылками, предкрылками, рулями высоты и направления, в механизмах изменения стреловидности крыла, выпуска шасси и т. п. Они также используются в конструкциях общего машиностроения. Передачи винт—гайка при значительной несущей способности имеют небольшие габаритные размеры и массу, позволяют с малым вращающим моментом создать большую осевую силу и обеспечивают высокую точность требуемого закона движения.

Передачи винт—гайка по виду трения делятся на передачи скольжения и качения. Их основные характеристики приведены в табл. 1.

Большое передаточное отношение, возможность изготовления с большой точностью по шагу

Простота и компактность конструкции

Возможность самоторможения (необратимость движения)

Высокая надежность Возможность устранения осевого и радиального зазоров Высокий КПД Малый износ Большая долговечность

Большие потери на трение Низкий КПД (у однозаходной n = 0, 25. 0, 5) Большой износ

Сложность конструкции Трудоемкость изготовления (особенность шлифовки специальных профилей винта и гайки)

Передачи винт—гайка но характеру движения звеньев разделяют на:

□ передачи с ведущим вращающимся винтом, совершающим одновременно осевое перемещение. Такие передачи применяются при незначительных перемещениях, например в измерительной технике;

□ передачи с вращающимся винтом и ведомой, поступательно перемещающейся гайкой (рис. 1). Данная схема обычно используется в силовых передачах при больших перемещениях, например в механизме изменения стреловидности крыла самолета. Такие передачи в механизмах управления ЛA обычно применяются одновременно с зубчатой передачей, понижающей частоту вращения винта;

□ передачи с вращающейся гайкой и ведомым поступательно перемещающимся винтом. Применяются при небольших перемещениях и значительных осевых силах на винте, например в механизмах управления стабилизаторами ЛA.

Используемая литература: Детали машин и основы конструирования : учеб. для вузов/

Г. И. Рощин, Е. А. Самойлов, Н. А. Алексеева и др.; под
ред. Г. И. Рощинн и Е. А. Самойлова. — М. : Дрофа, 2006. —
415, [1] с.: ил. — (Высшее образование).

Критерии работоспособности передачи винт-гайка. Определение размеров винта и гайки. Проверка соблюдения условия самоторможения. Определение КПД винтовой пары передачи винт-гайка. Проверка винта на устойчивость. Расчет элементов винта и гайки на прочность.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.05.2010
Размер файла 117,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО КОСТРОМСКАЯ ГСХА

Кафедра "Детали машин"

на тему "Расчёт конструкции с передачей винт - гайка"

Выполнил: студент 3 курса 11 группы

факультета механизации с/х

Горбунов Ю.Н.

Принял: Скрипкин С.П.

Содержание

    Задание №11
    • 1. Общие сведения
    • 2. Критерии работоспособности передачи винт-гайка
    • 3. Определение размеров винта и гайки
    • 4. Проверка соблюдения условия самоторможения
    • 5. Определение кпд винтовой пары передачи винт-гайка
    • 6. Проверка винта на устойчивость
    • 7. Расчет элементов винта и гайки на прочность
    • 8. Конструирование и расчёт дополнительных элементов передачи винт-гайка

    Задание №11

    Спроектировать (рассчитать и выполнить эскиз) съемник для снятия напрессованных втулок. В результате расчета определить: размеры винта, высоту гайки, наружный диаметр гайки, длину рукоятки, размеры траверса и лап съемника. Определить КПД винтовой пары.

    F = 4.5 kH,A = 300 mm,D = 250 mm. Материал гайки - бронза.

    Профиль резьбы - трапецеидальная, материал винта Сталь 40.

    1. Общие сведения

    Основное назначение передачи винт-гайка преобразование вращательного движения в поступательное. Примером использования передачи могут служить механизмы в домкратах, прессах, металлорежущих станках, сельскохозяйственных машинах, грузоподъемных механизмах.

    Передачи винт-гайка бывают с трением скольжения, с трением качения и весьма разнообразны по конструктивным решениям. В домкратах и прессах гайка обычно неподвижна, а винт совершает вращательное и поступательное движения. Встречаются домкраты с вращающейся гайкой, в этом случае винт совершает только поступательное движение.

    В передачах винт-гайка применяют в основном стандартные трапецеидальные и упорные резьбы. Резьба с прямоугольным профилем не стандартизирована. Эта резьба обеспечивает некоторый выигрыш в силе и более высокий КПД, но она нетехнологична и прочность её витков ниже, чем у трапецеидальной и упорной резьбы. Кроме того, у прямоугольной резьбы при износе получается неустранимый "мертвый ход", тогда как у трапецеидальной резьбы его можно ликвидировать, используя стяжные гайки. Для изготовления винтов обычно применяют среднеуглеродистые стали марок Ст.4, Ст.5, Сталь 40, Сталь 50. Винты из легированных сталей с термической обработкой предназначены для передач, работающих при интенсивных перемещениях. В этих случаях применяют Сталь 40Х, Сталь 40ХН, Сталь 65 и др.

    Для гаек в передачах с повышенным износом применяют оловянистые бронзы марок Бр. ОФ10-05, Бр. ОСЦ6-6-3, Бр. ОФ-10-1. При работе с большими перерывами и умеренными нагрузками используют антифрикционный чугун АСЧ или АВЧ, а также серый чугун СЧ-12, СЧ-15, СЧ-18, СЧ-21.

    2. Критерии работоспособности передачи винт-гайка

    В большинстве случаев основным критерием работоспособности винтовой пары является её износоустойчивость. Расчет по этому критерию сводится к ограничению давления между поверхностями резьбы винта и гайки.

    Указанный расчет выполняют в качестве проектного, служащего для определения диаметра винта.

    Вторым критерием работоспособности служит прочность винта, который в большинстве случаев работает на сжатие и кручение. Для винтов сжатия к числу критериев работоспособности так же следует отнести их устойчивость, определяемую коэффициентом запаса устойчивости (Sус).

    К критериям работоспособности винтовых механизмов относятся прочность гаек, рукояток, штурвалов, винтов для стопорения гаек и других, дополнительных элементов.

    3. Определение размеров винта и гайки

    Расчет передачи винт гайка начинают с определения среднего диаметра резьбы (d2) по критерию износоустойчивости.

    F - расчетное усилие, Н;

    H = Hг / d - коэффициент высоты гайки, Нг - высота гайки, мм;

    Рекомендуемое значение коэффициента высоты гайки 1,2. 2,5.

    h = h / P - коэффициент высоты резьбы, h = 0,5;

    h - рабочая высота профиля резьбы, мм.;

    Р - шаг резьбы, мм;

    [р] - допускаемое давление в резьбе, МПа. [р] = 12 МПа.

    Полученное значение среднего диаметра резьбы d2 корректируется.

    Параметры нестандартной прямоугольной (квадратной) резьбы согласовываются с возможностью ее изготовления на токарно-винторезных станках, поэтому шаг нарезки полученный по рекомендации: P = 0.22d2, следует скорректировать со значением шага любой стандартной резьбы (Приложение).

    Принимаем: Р = 3, тогда

    P = 3; d2 = D2 = 28,5;

    Высоту гайки Н определяют по формуле (2), в зависимости от принятого значения коэффициента высоты гайки - H.

    Нг = H d2; Нг = 0,5 28,5 = 57 мм.

    Число витков резьбы в гайке вычисляется по выражению:

    Z = Hг / P; Z = 57/3 = 19.

    Z 4 . , мм.

    В зависимости от гибкости винта () или его приведённой длины ( l), критическая сила (нагрузка) на винт определяется по формулам Эйлера или Ясинского. Если 2,5.

    Следовательно, выбранный диаметр винта удовлетворяет нас.

    7. Расчет элементов винта и гайки на прочность

    Винт в передаче винт-гайка испытывает напряжения сжатия или растяжения и кручения. Для оценки величины этих напряжений следует определить величину эквивалентного напряжения и сравнить ее с допускаемым напряжением растяжения:

    где р - напряжения растяжения или сжатия, определяемые формулой

    Для подсчета напряжений кручения, связанных с моментом трения в резьбе, используется следующая зависимость

    где Ттр - момент трения в резьбе, подсчитывается по формуле:

    Ттр = 0,5 d2 F tg ( + ) (16)

    Ттр = 0,5 27 20000 tg (1,92 + 6.84) = 43916,617 Нмм.

    Допускаемые напряжения сжатия или растяжения берутся из справочника [1, т.1].

    Если в передаче гайка изготовляется из менее прочного материала чем винт, то резьбу в гайке следует проверить на срез по выражению:

    где Н - высота гайки, мм.

    Кн - коэф. неравномерности распределения нагрузки по виткам резьбы, принимается равным 0,6. 0,7.

    Кn - коэф. полноты резьбы, (принимается по данным таблицы 6).

    [ср] - допускаемое напряжение среза, подсчитывается по выражению

    [ср] = (0,6…0,65) (в / [S]),

    где в - временное сопротивление материала гайки, (принимается по таблице 7 МУ или по справочнику [2, т.1]).

    [ср] = 0,6 (/) = МПа.

    Т. е. условие ср [ср] выполняется.

    Размеры подъемной головки винта (Рис.3) назначаются конструктивно:

    D2 = (1,7…1,9) d; D2 = 1,9 30 = 57, мм.

    B = (1,4…1,8) d; В = 1,6 30 =48, мм.

    Dp = (0,4…0,5) d; Dр = 0,5 30 = 15, мм.

    8.2 Выбор размеров рукоятки винта

    Общий момент сопротивления повороту винта равен:

    Т0 = Ттр + Тн,

    где Тн - момент сопротивления в наконечнике, его величина может быть принята Тн = 0,5 Ттр. Следовательно

    Т0 = 1,5 Ттр.

    Т0 = 1.5 43916,62 = 65874,93 Н мм.

    Общий момент сопротивления преодолевается усилием рабочего - Fр, приложенного к рукоятке длиной Lр, т.е.

    Т0 = Fp Lр,

    где Fр - усилие рабочего на рукоятке, Fр = 250, Н.

    Lр - длина рукоятки в мм.

    Обычно задача решается относительно требуемой длины рукоятки. При длине рукоятки более 1 метра, следует рассчитывать на усилие двух рабочих.

    Lр = Т0/Fр = 65874,93/250 = 263,499, мм.

    Диаметр рукоятки Dp, принятый по рекомендации п.8.1, следует проверить по напряжениям изгиба:

    где Wx - осевой момент сопротивления: Wx = 0,1Dp 3 ;

    [и] - допускаемое напряжение изгиба, [и] = 260, МПа.

    Wx = 0,1 10 3 = 100, мм 3 .

    Следовательно, принятый диаметр рукоятки Dp = 15 мм полностью устраивает нас. На рис.2 представлено конструктивное оформление головки и рукоятки винта.

    Рис.2. Конструктивное оформление головки винта

    Подобные документы

    Описание принципа действия передачи винт-гайка, характеристика и применение ее в авиационной технике, основные преимущества и недостатки. Алгоритм расчета и проектирования домкрата винтового, особенности расчета винта, гайки, корпуса винтовой передачи.

    курсовая работа [139,6 K], добавлен 13.02.2012

    Расчет винта, гайки, подшипника и цапфы, корпуса винтовой передачи подъемника шасси, их проверочные расчёты на прочность и подбор стандартных деталей. Проектирование механизма, преобразующего вращательное движение в поступательное, и определение его КПД.

    контрольная работа [822,1 K], добавлен 04.06.2011

    Расчет винта и пяты скольжения. Момент трения в стандартном радиально-упорном шарикоподшипнике. Расчетная схема витка гайки на изгиб. Расчет штифта, определение коэффициента полезного действия механизма. Расчет корпуса подъемника и болтов на прочность.

    курсовая работа [100,2 K], добавлен 13.02.2012

    Преобразование вращательного движения в поступательное. Условие прочности при продольном изгибе. Допускаемая гибкость для винтов. Нахождение диаметра винта по критериям, определяющим работоспособность передачи. Износостойкость рабочих поверхностей.

    контрольная работа [546,2 K], добавлен 17.10.2013

    Расчет сопротивления воды движению судна. Расчет контура лопасти гребного винта. Распределение толщин лопасти по ее длине. Профилирование лопасти винта. Построение проекций лопасти винта, параметры ступицы. Определение массы гребного винта судна.

    курсовая работа [444,4 K], добавлен 08.03.2015

    Краткая характеристика несущего винта вертолета. Определение дальности и продолжительности полета. Подбор оптимальной конструкции лонжерона лопасти несущего винта легкого вертолета, с применением программы виртуального моделирования Solid Works.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 01.07.2012

    Площадь смоченной поверхности судна. Расчет сопротивления трения судна для трех осадок. Расчет сопротивления движению судна с помощью графиков серийных испытаний моделей судов. Определение параметров гребного винта. Профилировка лопасти гребного винта.

    передачи винт - гайка

    Передача винт – гайка используется для преобразования вращательного движения одного из звеньев в поступательное движение другого звена.
    Состоит такая передача из двух звеньев – винта и гайки, при этом одно из звеньев закреплено от осевого перемещения.

    Передачи винт – гайка делят на передачи скольжения и качения. В передачах качения между витками гайки и винта размещают тела качения – шарики или ролики (рис. 2д) , в передачах скольжения используют свойства резьбы, которая может иметь различный профиль – прямоугольный, треугольный, трапецеидальный, круглый и т. п. (рис. 2г) .

    характеристика и расчет передачи винт-гайка

    Достоинства и недостатки передачи винт – гайка

    К достоинствам передачи винт – гайка можно отнести следующие свойства:

    • большой выигрыш в силе благодаря большому передаточному числу;
    • возможность получения медленного перемещения с высокой точностью;
    • плавность и бесшумность;
    • простота конструкции, изготовления и монтажа;
    • возможность изготовления с высокой точностью;
    • самоторможение в передаче;
    • малые габариты при большой несущей способности.

    Основным недостатком передачи винт – гайка является низкий КПД из-за больших потерь на трение. Этот недостаток можно уменьшить использованием передачи качения, но такая передача сложнее в изготовлении.

    Область применения передач винт – гайка

    Передачи винт – гайка широко применяют для создания больших осевых усилий (прессы, станки, винтовые домкраты, разрывные машины, тиски и т. п.) , а также для точных перемещений (механизмы подачи в станках, регулировочные устройства в приборах, механизмах управления и т. п.) .

    Материалы, применяемые в передачах винт – гайка

    Материалы винта и гайки должны представлять антифрикционную пару, т. е. быть износостойкими и иметь минимальный коэффициент трения. Выбор марки материала зависит от назначения передачи, условий работы и способа обработки резьбы.

    Для винтов применяют стали марок 50, 40ХГ, 65Г и др. В ответственных передачах для повышения износостойкости применяют закалку винтов до твердости ≥ 45 HRC с последующей шлифовкой резьбы.

    Вместо закалки применяют азотирование, используя в этом случае стали марок 40ХФА, 18ХГТ и др. Азотирование обеспечивает максимальную твердость поверхности и минимальную деформацию винтов.

    Гайки ответственных передач изготовляют из оловянных бронз марок БрО10Ф1, БрО6Ц6С3 и др., а в тихоходных передачах – из антифрикционных чугунов марок АВЧ-1, АКЧ-1 или серого чугуна марки СЧ20.

    Основные характеристики передачи винт - гайка

    Ведущим звеном в передаче может быть как винт, так и гайка.
    Скорость поступательного перемещения гайки (винта) в мм/сек можно определить по формулам:

    передача винт - гайка

    где:
    z – число заходов резьбы винта; p – шаг резьбы в мм; ph – ход винта: ph = pz ; n – частота вращения винта (гайки) в об/мин.

    Поскольку в передаче винт – гайка одно из звеньев совершает поступательное, а другое – вращательное движение, определить передаточное число или передаточное отношение сравнением частот вращения или угловых скоростей невозможно. По этой причине сравнивают линейные перемещения или линейные скорости точек ведомого и ведущего звена.
    При этом у звена, совершающего вращательное движение, определяют линейное перемещение (окружную скорость) внешней точки звена (гайки, винта) или маховика, передающего (принимающего) мощность. У звена, совершающего поступательное движение, определяют линейное перемещение (или скорость) любой из точек.

    Передаточное отношение передачи винт – гайка определяется по формуле:

    где:
    D – диаметр маховика; ph – ход винта (см. рис.1): ph = pz , где p – шаг резьбы; z – число заходов резьбы.

    Окружная сила на маховике (см. рис. 1) :

    расчет передачи винт-гайка

    где:
    Fa – осевая сила на гайке (винте); i = передаточное отношение передачи; η – КПД передачи; без учета потерь в опорах КПД передачи можно подсчитать по формуле:

    где ψ – угол подъема винтовой линии (см. рис. 3); tgφ = f - коэффициент трения:
    φ = arctg f . (О том, как рассчитывается КПД передачи винт – гайка с учетом потерь в опорах смотри в конце статьи.)

    Допускаемые напряжения в передаче винт - гайка

    Допускаемые напряжения для расчета деталей передачи винт – гайка скольжения принимают по следующим рекомендациям:

    1. Допускаемое давление в резьбе:
    незакаленная сталь по чугуну [q]изн = 2…5 Н/мм 2 ;
    незакаленная сталь по бронзе: [q]изн = 7…8 Н/мм 2 ;
    для винтов домкратов и струбцин, т. е. сравнительно редко используемых механизмов, значения допускаемых напряжений [q]изн повышают на 30…40 %.

    2. Допускаемое напряжение [σ] на растяжение или сжатие стальных винтов вычисляют по формуле:

    где:
    σт – предел текучести материала винта;
    [s]т - коэффициент запаса прочности (безопасности), который для стальных винтов принимают равным [ s]т = 2…4.

    3. Допускаемые напряжения для материала гайки:
    на смятие бронзы или чугуна по чугуну или стали [σ]см = 42…55 Н/мм 2 ;
    на растяжение для бронзы [σ]р = 34…44 Н/мм 2 , для чугуна [σ]р = 20…24 Н/мм 2 .

    Критерии работоспособности передачи винт – гайка

    Причиной отказа передачи винт – гайка чаще всего является износ резьбы, поэтому основным критерием работоспособности передачи является износостойкость резьбы. Для уменьшения износа применяют антифрикционные пары материалов (сталь - бронза, сталь – чугун и т. п.) , смазку поверхностей, малые допускаемые напряжения смятия.

    Расчет передачи винт – гайка скольжения

    Резьбу проверяют на смятие. Рассчитывают среднее давление на поверхности витков из условия невыдавливания смазочного материала. Прочность тела гайки рассчитывают из условия прочности на растяжение. Винты проверяют на сжатие и устойчивость.

    При определении размеров передачи исходят из расчета на износостойкость резьбы по допускаемому давлению [q]изн с последующей проверкой винта на прочность.

    где:
    d2 – средний диаметр резьбы;
    H1 - рабочая высота профиля резьбы;
    Zв – число витков гайки.

    Для проектировочного расчета передачи:

    где:
    ψH = H/d2 – коэффициент высоты гайки, ψH = 1,2…1,5 (для цельных гаек); ψH = 2,5…3,5 (для разъемных и сдвоенных гаек);
    ψh – коэффициент высоты профиля резьбы; ψh = 0,5 (для трапецеидальной резьбы); ψh = 0,75 (для упорной резьбы).

    передача винт-гайка

    Наружный диаметр гайки:

    D = 1,5d , где d – наружный диаметр резьбы .

    Потеря устойчивости длинных сжатых винтов тоже может явиться причиной отказа передачи, поэтому их проверяют на статическую устойчивость по формулам Эйлера или Ясинского.

    Сильно нагруженные винты (винтовые толкатели, прессы и т. п.) поверяют на прочность по эквивалентному напряжению σэкв (по гипотезе энергии формоизменения):

    где:
    σэкв – эквивалентное напряжение для опасной точки расчетного сечения винта;
    N и MK – продольная сила и крутящий момент, действующие в проверяемом сечении;
    d3 – внутренний диаметр резьбы винта по дну впадины.

    При проектировании передач винт – гайка скольжения, в которых недопустимо движение в обратном направлении (например, в домкратах) , дополнительно проводят проверочный расчет на выполнение условия самоторможения.

    КПД передачи винт – гайка

    В передаче винт – гайка скольжения потери возникают в резьбе и в опорах. Потери в резьбе составляют главную часть. Они зависят от профиля резьбы, ее заходности, материала винтовой пары, точности изготовления, шероховатости контактирующих поверхностей и вида смазки.

    В общем случае КПД передачи определяется по формуле:

    где ηоп – коэффициент, учитывающий потери в опорах (при опорах на подшипниках качения ηоп = 0,98).

    Рекомендации по конструированию передачи винт – гайка

    1. Винты не должны иметь высокие буртики и глубокие канавки, в противном случае в местах резкого изменения поперечного сечения винта будут возникать высокие местные напряжения.

    2. Во избежание большой деформации гайки при запрессовке и уменьшения вследствие этого зазора в резьбе толщина тела гайки должна быть δ ≥ 4 мм.

    3. Для повышения долговечности передачи винты защищают от загрязнений телескопическими трубами или цилиндрическими гармониками.

    4. Гайка передачи может быть разъемной по осевой плоскости (см. рис. 2) , что дает возможность сцеплять или расцеплять винт с гайкой во время работы.

    И усилия от винта к гайке передаются через эти тела, которые перемещаются в винтовых канавках, выполненных на винте и в гайке. Обычно диаметр шариков равен 0,6 шага винта. В настоящее время в ШВП различного назначения применяются криволинейные профили винта и гайки (рис. 4.53, а), прямолинейные (рис. 4.53,6) и комбинированные (рис. 4.53,е) профили. Наиболее распространен полукруглый профиль… Читать ещё >

    Передачи винт-гайка качения ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

    В настоящее время наряду с обычными винтовыми парами (с трением скольжения) широко применяют передачи винт-гайка качения. К передачам винт-гайка качения относятся шариковиитовые и роликовинтовые передачи.

    Шариковинтовые передачи (ШВП). Шариковинтовая передача состоит из винта, гайки и комплекта шариков. Шарики циркулируют по каналу, соединяющему первый и последний витки резьбы гайки. Существуют различные конструкции, различающиеся профилем, способом возврата шариков и др.

    Шариковинтовые передачи имеют малые потери мощности на трение качения, позволяющие получать КПД механизма до 0,9, в отличие от механизмов винт-гайка с трением скольжения, КПД которых 0,25−0,5 при однозаходных резьбах. Передачи обеспечивают высокую точность и равномерность движения. Причем характерен малый износ рабочих винтовых поверхностей ходового винта и гайки, что поддерживает стабильность геометрических параметров в процессе эксплуатации. Возможность работы ШВП без смазочного материала позволяет надежно применять ее в широком диапазоне температур и в вакууме.

    Особенность конструкции ШВП состоит в том, что между гайкой и винтом размещаются тела качения (шарики).

    Рис. 4.52.

    Рис. 4.53.

    и усилия от винта к гайке передаются через эти тела, которые перемещаются в винтовых канавках, выполненных на винте и в гайке. Обычно диаметр шариков равен 0,6 шага винта. В настоящее время в ШВП различного назначения применяются криволинейные профили винта и гайки (рис. 4.53, а), прямолинейные (рис. 4.53,6) и комбинированные (рис. 4.53,е) профили. Наиболее распространен полукруглый профиль канавок с радиусом на 3−5% больше радиуса шарика (см. рис. 4.53, а, где В — винт, Г — гайка, - угол контакта).

    Конструкция гайки ШВП существенно отличается от конструкции гаек передачи винт-гайка с трением скольжения. Это связано с тем, что она должна обеспечивать непрерывную замкнутую циркуляцию шариков в процессе работы. Для этого она включает в себя устройство возврата шариков. Канал возврата шариков, соединяющий два соседних витка резьбы, выполнен в виде специального вкладыша, который вставлен в окно гайки (рис. 4.54). Во вкладыше имеется канавка, которая направляет шарики с впадины одного витка во впадину соседнего, куда они попадают, переваливаясь через выступ резьбы витка. Часто в гайке делается три независимо циркулирующие группы шариков, а гайка имеет три окна, расположенных под углом 120°. Могут быть и другие конструкции канала возврата.

    Ходовые винты, гайки и шарики ШВП должны иметь для обеспечения контактной прочности и выносливостивысокую твердость поверхности винтовых канавок и достаточно малую шероховатость поверхности, подвергающейся термообработке .

    Материалы шариковинтовых передач. Винты изготавливают из сталей ХВГ и 7ХГ2ВМ с объемной закалкой, 8ХВ — с закалкой при индукционном нагреве, 20ХЗМВ -.

    Рис. 4.54.

    Передачи винт-гайка качения.

    с азотированием поверхности, 12ХНЗА — с цементированием поверхности. Для гаек применяют стали марок 9ХС, ШХ15 с объемной закалкой и цементируемые стали 18ХГТ, 12ХНЗА, 18ХНВА и др. Шарики обычно изготавливают из стали ШХ15, ШХ15СГ. Твердость поверхности шариков должна быть не ниже

    Расчет ШВП состоит из проектировочного и проверочного.

    Передачи винт-гайка качения.

    Проектировочный расчет включает определение винта из условия устойчивости:

    Проверочный расчет содержит:

    Проверочный расчет содержит:

    • • повторную проверку стержня винта на устойчивость, если менялись параметры винта после проектировочного расчета;
    • • проверочный расчет стержня винта на прочность при сложном напряженном состоянии. Этот расчет аналогичен расчету передачи винт-гайка скольжения. Отличие в определении суммарного расчетного вращающего момента у винта Г, который включает не только расчетный вращающий момент , но и момент от трения в опорах :

    Передачи винт-гайка качения.

    где - коэффициенты трения качения соответственно в ШВП и подшипниках, мм; — момент трения ненагруженного подшипника, Нмм; — наружный и внутренний диаметры подшипника, мм, — угол контакта (см. рис. 4.53), - диаметр шариков ШВП, мм.

    Статическая грузоподъемность связана со статическим нагружением, при котором па беговых дорожках винта и гайки не допускается появление ямок, препятствующих в дальнейшем движению шарика. Нагрузка, действующая на шарик:

    Передачи винт-гайка качения.

    (4.78).

    где — расчетная осевая нагрузка; — количество шариков; I- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между шариками; - угол подъема витков резьбы.

    Условие обеспечения статической грузоподъемности ШВП:

    Передачи винт-гайка качения.

    (4.79).

    где — допустимая нагрузка на шарик. Приближенные значения приведены в табл. 4.15.

    Читайте также: