Момент завинчивания
16. Момент завинчивания. КПД и условия самоторможения.
Если винт нагружен осевой силой F, то для завинчивания гайки к ключу необходимо приложить момент ТЗАВ, а к стержню винта реактивный момент ТР, который удерживает стержень от вращения.
Момент завинчивания определяется по формуле:
, где ТТ – момент сил трения на опорном торце гайки; ТР – момент сил в резьбе.
К. п. д. винтовой пары η представляет интерес главным образом для винтовых механизмов. Его можно вычислить по отношению работы, затраченной на завинчивание гайки без учета трения, к той же работе с учетом трения. Работа завинчивания равна произведению момента завинчивания на угол поворота гайки. Так как углы поворота равны и в том и в другом случае, то отношение работ равно отношению моментов
, в котором ТЗАВ определяется по формуле
, а Т’ЗАВ – по той же формуле, но при
f = 0 и φ = 0.
Рекомендуемые материалы
Учитывая потери только в резьбе (Тт = 0), найдем к. п. д. собственно винтовой пары
Обратите внимание на лекцию "45 Информация в экосистемах".
Так как большинство винтовых механизмов самотормозящие, то их к. п. д. меньше 0,5.
Для повышения к. п. д. винтовых механизмов используют также различные средства, понижающие трение в резьбе: антифрикционные металлы, тщательную обработку и смазку трущихся поверхностей, установку подшипников под гайку или упорный торец винта, применение шариковых винтовых пар и пр.
Условие самоторможения можно записать в виде ТОТВ > 0, где ТОТВ определяется по формуле:.
Рассматривая самоторможение только в резьбе без учета трения на торце гайки, получим tg(φ -ψ)>0 или φ > ψ.
Все крепежные резьбы — самотормозящие. Ходовые резьбы выполняют как самотормозящими, так и несамотормозящими.