но перевірити число витків гайки z:
. (6)
Кількість витків гайки z має бути 6 ... 12, оптимальна кількість - 8 ... 10. Якщо число витків z не влучає у вказаний діапазон, то слід змінити коефіцієнт висоти гайки і знову провести розрахунок на зносостійкість.
За формулою (6) розраховуємо:
;
;
;
В
Різьблення, що не забезпечують самоторможіння, виключаються з розгляду. З решти вибирається різьба з найбільшим кроком, тому що чим більше крок, тим менше втрати на тертя, вище ККД, швидше осьове переміщення гвинта. Отже, вибираємо різьблення з кроком Р = 6.
3. Розрахунок п'яти
Під п'ятою увазі опорну поверхню, до якої прикладається осьове зусилля Q зі боку інших деталей. При обертанні гвинта на опорній поверхні п'яти виникає тертя, для зменшення якого застосовують мастило.
Найбільш простий по конструкції і за способом установки буде кільцева п'ята (рис. 3.1), але має відносно великий момент тертя.
Діаметр можна прийняти, де d - зовнішній діаметр гвинта.
Діаметр знаходиться з умови зносостійкості тертьових деталей:
, (7)
де = 25 ... 40 МПа - допустиме тиск на поверхні п'яти.
За формулою (7) розраховуємо:
В
Діаметр перевищує внутрішній діаметр різьби d 1 в конструкції гвинта необхідно передбачити поясок для збільшення площі п'яти (рис. 3.1б). При цьому слід передбачити канавку між пояском і різьбленням для виходу ріжучого інструменту. Ширину паска можна прийняти, де - діаметр канавки. У цьому випадку можна не проводити перевірку паска на міцність.
В
Рис. 3.1. Кільцева п'ята
Висоту виступу на п'яті можна прийняти.
Момент тертя на кільцевій п'яті буде дорівнює:
, (8)
де = 0,10 ... 0,12 - коефіцієнт тертя сталевий чашки про сталевий гвинт.
За формулою (8) розраховуємо:
В
4. Розрахунок гайки
Проектування гайки
Ходова гайка гвинтового механізму повинна мати просту конструкцію, легко монтуватися, що не провертатися в корпусі через моменту тертя в різьбі і не випадати при перевертанні механізму.
Зазвичай гайка по конструкції являє собою циліндричну втулку з буртиком, який передає осьову навантаження від гвинта на корпус. Дана конструкція є найпростішою при виготовленні і монтажі, але не гарантує від провертання або випадіння при використанні посадки з зазором.
Розрахунок геометричних розмірів гайки
При розрахунку гайки за критеріями міцності зазвичай розміри гайки виходять невеликими, тому розміри гайки задають конструктивно за наведеними нижче залежностям, після чого виконують перевірочний розрахунок на міцність.
Висота гайки дорівнює:
. (9)
Висоту гайки необхідно збільшити на ширину фаски різьбової частини гайки, т.к. частину різьблення, що припадає на фаску, при роботі різьби не враховується.
Розмір фаски повинен бути не менше висоти профілю різьби:
В
Висота профілю різьби визначається:
або;
.
Остаточна ширина фаски 3 мм.
За формулою (9) розраховуємо:
.
Діаметр гайки призначають залежно від товщини стінки гайки:
, (10)
де - конструктивна товщина стінки гайки, що обирається, з технологічних міркувань. Для гайок, що фіксуються за допомогою регулювального гвинта в осьовому напрямку:.
За формулою (10) розраховуємо:
.
Діаметр буртика гайки можна прийняти:.
Висота буртика.
Таблиця 3 - Розміри фасок і радіусів закруглення
Діаметр гайки, мм
10-19
20-28
30-48
50-75
Фаска, мм
1
1,6
2
2,5
Фаска, мм
0,6
1
1,6
2
Радіус заокруглення, мм
0,4 ​​
0,6
1
1,6
Для зручності складання в різьбовому отворі роблять фаску , На торці гайки - фаску, а в корпусі - фаску. Для зниження концентрації напружень у буртика виконують закруглення. Фаски і, радіус заокруглення призначається за таблицею 3:.
Перевірка гайки на міцність
Корпус гайки перевіряється за умови міцності на розрив зусиллям Q і одночасне скручування моментом:
, (11)
де - осьове зусилля, що діє на гвинт;
- коефіцієнт, що враховує напруги від скручування, = 1,25 ...
