Допускаемое напряжение для материала винта определяется по формуле (33).
[Ϭ] = ϬԎ / [s], (33)
где ϬԎ - предел текучести стали; ϬԎ= 540Мпа
[s] – коэффициент запаса прочности [s] = 3
[Ϭ] = 540 / 3= 180
Средний диаметр резьбы определяется по формуле (34).
; (34)
где – средний диаметр резьбы; мм
F – осевая нагрузка: принимаем F = 17 кН;
[ Р ]изм – среднее давление в резьбе: [ Р ]изм = 10 МПа
– коэффициент высоты гайки; = 2
– коэффициент профиля трапецеидальная резьбы; = 0,5
Принимаю по ГОСТ 9484-89 трапецеидальную резьбу со следующими параметрами:
d – наружный диаметр резьбы: d =24 мм;
d2 – средний диаметр резьбы: d2 =23 мм;
d1 – внутренний диаметр резьбы: d1= 22 мм;
Р – шаг резьбы: Р= 2 мм
Угол подъема резьбы определяется по формуле (35).
; (35)
=1° 351
Приведенный угол трения определяется по формуле (36).
; (36)
где – коэффициент трения: = 0,17;
= 30º – угол профиля резьбы
P' =100181
Условие самоторможения выполняется, Р´> .
Момент в резьбе определяется по формуле (37).
|
|
; (37)
Т= 17·103 39100
Момент трения на торце винта определяется по формуле (38).
Тf=F×f×d1 / 4; (38)
Tf=17000×0.17×22 / 4=15895
Рисунок 4 - Эпюры продольных сил N и крутящих моментов Мк.
Эквивалентное напряжение в опасном сечении винта определяется по формуле (39).
Сеч. 1 -1
N =0
Мк=Т+Тf; (39)
Мк=39100+15895=54995
; (40)
Сеч. 2 - 2
N=F
Mкр=Tf
Момент инерции сечения винта определяется по формуле (41).
;(41)
Радиус инерции сечения винта определяется по формуле (42).
;(42)
Гибкость винта определяется по формуле (43).
; (43)
где, М – коэффициент приведения длины принимаем М =0,7
l – длина винта
l= 105 мм
где, - придельная гибкость винта;
= 60
Следовательно, винт малой гибкости, для которого , т.е. специальный расчет на устойчивость не нужен.