k (1), протягом інтервалів часу t 1 (1), t 2 (1), ..., t k (1) (табл.4.2).
Тоді сили, що діють на першу гайку передачі,
,
де Р Н - сила попереднього натягу в кулько-гвинтовому механізмі.
У цьому випадку друга гайка навантажена силами
В
Якщо з боку другої гайки діють осьові навантаження Q 1 (2) , Q 2 (2) , ..., Q s (2) при відповідних частотах обертання гвинта (гайки) n 1 (2), n 2 (2), ..., n s (2) , протягом інтервалів часу t 1 (2), t 2 (2), ..., t s ( 2), то вона навантажена силами:
,
а перша:
В
Середня частота обертання гвинта при постійному навантаженні
В
Табл. 5.2 Режими навантаження гвинта в перебігу його експлуатації
Відносний час роботи в частках від загального, t
Частота обертання гвинта n, об/хв
Осьова навантаження Q, Н
0,7
125
2422,5
0,25
213
4037,5
0,05
416,7
8075
В
Сили, що діють на першу гайку передачі:
Н
Н
Н
В
Сили, що діють на другу гайку передачі:
Н
Н
Н
Середня частота обертання гвинта при постійному навантаженні
В В
Еквівалентна навантаження:
1205 Н
В
Допустима тривалість роботи механізму, виражена в оборотах,
В В В
Допустима тривалість роботи механізму, виражена в годинах:
В
Так як необхідну тривалість роботи механізму до настання втоми будь-якого його елемента приймають рівною близько 10000 годин, то можна зменшити d 0 до 32 мм, що призведе до економії коштів на виготовлення даного механізму без втрат працездатності і часу експлуатації всього верстата.
Розрахунок гвинта на стійкість за критичної осьової силі. Якщо достатньо довгий гвинт працює на стиск, його перевіряють на стійкість при найбільшому тяговому зусиллі Q, прийнятому за критичну силу. З урахуванням того що момент інерції перерізу гвинта 1 визначають не для мінімального його діаметра, а умовного d 0 , отримують наближену залежність
,
де Е = 20 * 10 5 - модуль пружності матеріалу гвинта;
6280 - момент інерції перерізу гвинта;
- коефіцієнт, що залежить від характеру закладення кінців гвинта (якщо обидва кінці гвинта затиснені, приймають рівним 0,5; при одному защемлення кінці і розміщенні другого на шарнірної опорі, що має можливість зміщуватися в осьовому напрямку, = 0,707; при обох шарнірних опорах = 1; при одному защемлення кінці і другому вільному = 2);
l = 950 - найбільша відстань між гайкою і опорою гвинта.
H
Розрахунок гвинта на стійкість за критичної частоті обертання. У моменти швидких переміщень робочого органу верстата, коли гвинт обертається з високою частотою, відцентрові сили можуть викликати втрату його стійкості, що проявляється в настанні вібрацій, Критична частота обертання гвинта (об/хв)
В
де d - внутрішній діаметр різьби гвинта, мм; v - коефіцієнт, залежить від способу закладення гвинта (якщо один кінець гвинта замурований жорстко, другий вільний, v приймають рівним 0,7; в разі обох опорних кінців = 2,2; якщо один кінець замурований жорстко, інший опорний, v = 3,4; коли обидва кінці закладені жорстко = 4,9); k = 0,5 .. 0,8 - коефіцієнт запасу; l - відстань між опорами гвинта, мм
В
об/хв
Розрахунок на жорсткість.
Необхідний діаметр ходового гвинта d0 можна визначити з умови забезпечення жорсткості приводу, яка пов'язана з жорсткістю кулько-гвинтового механізму jM, гвинта Jв і його опор j0:
В
Осьова жорсткість приводу впливає на можливість виникнення і його резонансних коливань. Щоб не допустити резонансного режиму, власну частоту коливань механічної частини приводу j приймають у 3-3,5 рази більше, ніж частота f1 імпульсів, вироблюваних системою вимірювання переміщень. Для великих верстатів f1 = 10 ... 15 Гц, для середніх і малих f1 = 15 ... 25 Гц. Виходячи з допустимої частоти коливань механічно частини приводу f, визначають його необхідну твердість (Н/мкм):
В
m - Маса вузлів механічної частини приводу (ходового гвинта, виконавчого вузла і встановлених на ньому пристосування, заготовки), кг.
Жорсткість кулько...
