Какие виды резьбы применяют для гаек в передаче винт-гайка?

4.6.Силовые соотношения в винтовой паре передачи.

Для удобства рассмотрения сил в винтовой паре развернем виток резь­бы по среднему диаметру d₂ в наклонную плоскость, а гайку представим в виде ползуна (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Силовые соотношения в винтовой передаче

Силы, возникающие в резьбе: F_a — осевая сила; F, — окружная сила (F, = 2T/d₂; F_f=fN, где f — коэффициент трения; N — нормальная реак­ция).

На рис. 4.9 R — равнодействующая сил Nw F_f, угол ср между, векторами сил R и N — угол трения. Из теоретической механики известно, что/= tgc. Зависимост^между^ и F_t найдем из уравнения равновесия гайки под дей­ствием сил F_n F_a, R:

откуда получим соотношение модулей сил

(4.1)

Формула (4.1) справедлива только для прямоугольной резьбы. Для тре­угольной или трапецеидальной резьбы

(4.2)

где φ' = arctg(f/cosα/2) — приведенный угол трения; a — угол профиля резьбы.

Уточните, как осуществляется преобразование вращательного движения в поступательное.

4.7. Самоторможение в передаче винт-гайка.

В этом случае под действием силы F_a гайка не может поворачиваться (из-за трения) относительно неподвижного винта. Условие самоторможения

(4.3)

По условию (4.3) проверяют, например, винтовые домкраты (см. рис. 4.2). Груз не должен опускаться, пока к рукоятке не приложена сила Резьбы многозаходные для передачи движения (специальные) имеют уго.-подъема винтовой линии резьбы у = 8-^16°, угол трения ф = 2 -=- 6° (для стального винта и бронзовой гайки) и ф = 4 -ь 8° (для стального винта и чу­гунной гайки).

Формула (4.3) определяет условие самоторможения, а именно для са­моторможения передачи винт-гайка необходимо, чтобы угол подъема вин­товой линии резьбы (у) был меньше приведенного угла трения ср'.

Определение угла ср':

φ = arctgf— угол трения;

приведенный угол трения (см. шаг 4.6).

4.8.КПД винтовой пары определяют отношением

(4.4)

где А_пс — работа сил полезного сопротивления на винте; А₃ — работа дви­жущих сил, затраченная на один оборот винта (гайки).

По известной осевой силе F_a и окружной силе F, определяют А_пс и А₃ (см. рис. 4.9):

Следовательно, КПД винтовой пары

(4.5)

КПД можно определить и графическим путем. Для случая самотормо­жения (у < ф')Кпри подъеме груза КПД получается менее 50 %.

По графику (рис.4.10) определите КПД передачи винт-гайка, если у = 10°, коэффициент трения f= 0,10.

Рис. 4,10. Зависимость КПД винтовой передачи от угла подъема винтовой линии

4.9.Передаточное число передачи винт-гайка условно можно записать

u=C/S, (4.6)

где С = πD — длина окружности маховичка, с помощью которого осуществ­ляется вращение винта (рис. 4.11); S — ход винта.

Зависимость между окружной силой на маховичке и осевой силой F:

^F= F_Mur]_Bn,

где η_BП = 0,15 ÷0,8 при коэффициенте трения f= 0,10;

η_ВП = 0,20 ÷ 0,9 при f=0,06;

η_b, = 0,5 ÷ 0,97 при f=0,02.

Определить передаточное число и, если диаметр маховичка D = 300 мм, ход винта S = 1 мм.

Рис. 4.11.Кинематическая схема передачи винт-гайка

4.10.Достоинства и недостатки передачи винт-гайка.

Основные достоинства: возможность получения большого выигрыша в силе; высокая точность перемещения; плавность и бесшумность работы; большая несущая способность при малых габаритных размерах; прбстота конструкции.

Недостатки передач винт-гайка: большие потери на трение и низкий КПД; затруднительность применения при больших частотах вращения.