О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Использование винтов более высокого класса прочности. С переходом от класса прочности 4.6 к классу 10.9 предел текучести винта возрастает примерно в 3,5 раза, что в сочетании с контролируемой затяжкой дает значительный выигрыш в Рис.
14.19. Конструктивные способы повышения равномерности распределения по виткам резьбы Рис. 14.20. Винты с повышенной податливостью: а — увеличение длины винта: б — уменьшение площади поперечного сечения 204 205 размерах. Это особенно целесообразно, когда работоспособность соединений лимитирована статической прочностью винтов. Применение контролируемой затяжки.
При сборке резьбовых соединений в зависимости от их назначения и требований к металлоемкости применяют либо контролируемую, либо неконтролируемую затяжки. Контроль силы при затяжке осуществляют чаще всего по величине момента завинчивания, используя для этого специальный динамометрический ключ или ключ предельного момента. Более точно затяжку можно контролировать по величине удлинения стержня винта. Использование контролируемой затяжки позволяет более точно определить нагрузку на винты.
При этом коэффициенты безопасности при расчетах на статическую прочность снижают в 1,5...2 раза по сравнению с неконтролируемой затяжкой, что приводит к уменьшению диаметров винтов на 20...30% . Конт и нье вол осы 1. В каких случаях применяют соединения болтами, винтами, шпильками7 2. Чем объясняется широкое применение резьбовых соединений7 3. В чем различие между шагом и ходом резьбы? 4.
Каковы профили наиболее распространенных резьб7 Ь. В каких случаях применяют резьбы с мелким шагом? 6. Из каких материалов изготавливают резьбовые детзли7 7. Как определить предел текучести материала винта при заданном классе прочности? 8. Какие факторы учитывает приведенный коэффициент трения в резьбе? 9. В чем состоит условие самоторможения резьбы7 10. Чем объясняется необходимость стопорения резьбовых соединений7 Как определюот КПД резьбовой пары7 Почему нецелесообразно применение высоких гаек? В каких случаях проводят расчет витков резьбы по напряжениям среза и смятия7 14. Каковы основные допущения при расчете соединений, нагруженных силами и моментами, действующими в плоскости стыка? 16.
По какому критерию рассчитывают болты. поставленные с зазором, прн действии сдвнгающей силы7 16. От каких факторов зависит ковффициент основной нагрузки 7 17. По каким критериям рассчитывают резьбовые соединения при переменныхнагрузках7 Пе е ача винт — гайка Передача винт — гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. В ней используют пары винт — гайка сколыкения (рис.
15.1, а) илн качения (рис. 15.1, 6). 15.1. Передача винт — гайка скольжения а — скольжения б — качения 207 а *.. Рд большой выигрыш в силе„высокая точность перемещений, малые размеры, возможность обеспечения самоторможения, что позволяет широко использовать ее в грузоподъемных механизмах, например в винтовых домкратах, в механизмах подач станков и приводах роботов, а также в измерительных и р,п щ, * .к мия ..ду низкий КПД в передачах скольжения, невозможность получения больших скоростей поступательного движения.
Передачи скольжения до сих пор находят широкое применение вследствие сравнительной простоты конструкции и отработанной технологии получения резьбы. С целью повышения КПД в передачах винт — гайка скольжения используют резьбы, имеющие пониженный приведенный коэффициент трения (см. гл.
14). К ним относятся трапецеидальные и упорные резьбы (рис. 15.2) с углами рабочего проФиля соответственно 15 и 3'. Трапепеидальная резьба в основном диапазоне диаметров бывает мелкая, средняя и крупная. В передачах ис- Рис. 16.1. Передача пользуют в основном среднюю резь- винт — гайка: бу. Мелкую резьбу применяют в механизмах, где требуется повышенная са ч 1н(и+ р,)' (15.1) (15.2) Рис. 15.3. Винтовой домкрат Рис.
15.4. Передача винт — -гайка дифференциального тила 209 208 точность перемещений, например в микрометрах, крупную — когда передача плохо защищена от пыли и грязи и подвержена износу. Упорные резьбы применяют, когда на передачу действует одностоРис. 15.2. Виды сечений ронняя нагрузка, например в навитка резьбы жимных устройствах прокатных станов. В паре винт — гайка скольжения для повышения износостойкости и снижения склонности к заеданию материал одной нз деталей должен быть антифрикпионным. Поэтому обычно используют стальные винты в сочетании с бронзовыми, реже чугунными гайками.
Для изготовления винтов применяют стали 45, 50 улучшенные, стали 65Г, 40Х с закалкой и последующей шлифовкой, стали 40ХФА, 18ХГТ с азотированием для уменьшения искажения формы и размеров винтов в результате закалки. Гайки выполняют из оловянистых бронз, например Бр010Ф1, в менее ответственных конструкциях из безоловянистого сплава ЦАМ 10-5, а при малых скоростях скольжения и нагрузках используют антифрикционный чугун. Передача винт — гайка может быть выполнена, например, с вращающимся н одновременно поступательно перемещаемым винтом при неподвижной гайке (рис.
15.3). Для очень медленных перемещений применяют винты с дифференциальной резьбой (рис. 15.4), т. е. с двумя резьбами одного направления, но с разными шагами Р1 и Рз. При повороте винта на один оборот подвижный узел перемещается на величину, равную разности шагов резьб, которая может быть очень малой. Скорость поступательного перемещения р (м/с) винта (гайки) зависит от частоты вращения и (мнн 1) п~Р 60000 где з — число заходов винта; Р— шаг резьбы, мм. При числе заходов г больше двух пара винт — гайка может быть также использована для преобразования поступательного движения во вращательное. Важной характеристикой передачи винт — гайка является ее КПД где ц~ — угол подъема резьбы; <р1 — приведенный угол трения в резьбе (см.
также 2 14.4). Видно, что т~ передачи винт — гайка возрастает при увеличении угла подъема ~у, что обеспечивается при многозаходных резьбах. Обычно КПД ц = 0,2...0,4. Основной причиной отказа передачвинт — гайка является износ витков резьбы. Для обеспечения сопротивления изнашиванию ограничивают давление в резьбе где Р— осевая сила; дз — средний диаметр резьбы; Нг — рабочая высота профиля; з = Нг/Р— число витков резьбы на высоте гайки Н„; (р) — допускаемое давление.
Эта формула неудобна для практического испольаования. Поэтому, учитывая, что размеры резьбы выполнены по геометрическому подобию, вводят обозначения: ~~нг = Н,/Р (~рн1 = 0,5 — для трапецеидальной резьбы, Ог75 — для упорной резьбы, 0,54 — для метрической резьбы); ~ун = Н„1г) з, тогда получим: Р= Р Р ~Ы. Нг кйЧн1'тн "г Чн1 Р Отсюда средний диаметр резьбы: Значении ~ун выбирают обычно в пределах 1,2...2,5. Большие значения выбирают для резьб меньших диаметров.
Т а б л н ц а 15. 2 Груэо- подъем- кость ди- скаи См Н Грузо- подъемпеста статическая с н Диаметр и»арика В«„мм Шаг резьбы Р, мм Средии8 диаметр »Ре~ мм Радиаль- ный зазор, мм 16 580 17 710 Г917О 0,067 — 0,093 0,064 — 0,096 0,064 — 0,096 28 100 37 500 49 400 40 23 700 54 700 20 640 57 750 65 400 62 030 66 880 143 400 56 400 85 900 62 800 112 500 119 900 149 700 197 700 297 600 0,059 — 0.101 0,119 — 0.161 0,059 — 0,101 0,117 — 0,163 0.137 — 0.183 0,115 — 0,165 40 10 40 50 10 50 50 12 10 6 0,113 — 0,167 10 80 0,193 — 0,247 20 10 80 71 840 151 800 251 100 386 400 0,110 — 0,170 0,180 — 0,250 10 10 Та бл и ца 15.3 Коэффициент вероятности безотказной работы ШВП 213 212 Широко применяют шариковшчто- ~/ — еые передачи (ШВП) (рис, 15.5).
Эти ! Р~, — ' передачи содержат винт и гайку со специальной резьбой (рис. 15.6, а, б), в которой располагаются шарики. ) ;., >~,. Обычно шарики перемещаются по зам- кнутой траектории в пределах одного Рис. 15.7. устройство шггка Резьбы (рис. 15.7). Для возврата возврата шариков шариков в гайке предусматриваются каналы и специальные вкладыши. Для повышения осевой жесткости передачи и точности позиционирования гайки предусматривают возможность предварительного натяга путем взаимного смещения полугаек 1 с помощью прокладок 3 (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
