Некоторые параметры профиля резьб

Профиль резьбы		, град
Трапецеидальная	0,50	15
Упорная	0,75	3
Прямоугольная	0,50	0
Метрическая	0,54	30

3.1.2 Внутренний расчетный диаметр резьбы винта из условия прочности на сжатие с учетом кручения, мм:

,

где k – коэффициент, учитывающий влияние напряжений кручения в сечении винта, рекомендуется k = 1,3;

–допускаемые напряжения сжатия, МПа:

,

где – предел текучести материала винта, МПа;

s – коэффициент запаса прочности, рекомендуется s = 2÷3.

3.1.3 Для резьб трапецеидальных и упорных, диаметр винта d выбирают из условия и(Приложение 1). Параметры выбранного винта:

d, d₁, d₂, Р, мм.

3.2 Расчет механизма на самоторможение

После определения параметров винта необходимо проверить механизм на самоторможение. Под самоторможением механизма понимается обеспечение невозможности самопроизвольного раскручивания винта в гайке под действием рабочей нагрузки.

Для обеспечения самоторможения должно выполняться условие:

,

где - приведенный угол трения, град;

–угол подъема винтовой линии, град;

–коэффициент запаса самоторможения, рекомендуется = 1,3.

Угол подъема винтовой линии , град:

,

где – шаг резьбы, мм;

–число заходов резьбы;

–средний диметр резьбы, мм.

Приведенный угол трения , град:

,

где f – коэффициент трения (табл. 1);

α – угол наклона рабочей грани витка к торцу винта, град (табл.2).

3.3 Определение размеров гайки

3.3.1 Высота гайки, мм:

.

Высоту гайки H_г необходимо увеличивать на суммарную ширину фасок гайки – 2С (рис. 3.1).

Рис. 3.1 Конструкция гайки

3.3.2 Число витков резьбы в гайке:

.

Наибольшее число витков резьбы - Z _max ≤ 10÷12. Невыполнение условия Z ≤ Z _max требует уменьшения с переходом к п. 3.1.1 либо увеличения P винта с переходом к п. 3.1.3.

3.3.3 Наружный диаметр гайки из расчета на прочность при растяжении с учетом кручения, мм

,

где – допускаемые напряжения, МПа (табл. 3).

Таблица 3

Некоторые допускаемые напряжения для материалов пары винт-гайка.

	, МПа	, МПа	, МПа
Сталь			0,6
Бронза	35 ÷ 45	45 ÷ 50	30 ÷ 50
Чугун	20 ÷ 24	60 ÷ 80	30 ÷ 50

В результате расчета необходимая толщина стенки гайки δ получается слишком малой, примерно равной 1÷3 мм, и этого бывает недостаточно для нарезки резьбы и установки установочного винта (рис. 3.2). В таких случаях толщину стенки увеличивают из конструктивных и технологических соображений путем увеличения D_г.

Рис. 3.2 Некоторые конструктивные решения по реализации

непроворачиваемости гайки

3.3.4 Наружный диаметр буртика из условия прочности на удельное давление, мм:

,

где - допускаемые напряжения, МПа (табл. 3).

3.3.5 Высота буртика, мм:

h_б=(0,15 ÷ 0,2) H_Г

3.3.6 Условие прочности буртика на срез, МПа:

,

где – допускаемые напряжения, МПа (табл. 3).

3.3.7 Момент трения на опорной поверхности гайки, Н·мм:

.

3.3.8 Момент трения на витках резьбы, Н·мм:

.

3.3.9 Условие непроворачиваемости гайки в корпусе при условии посадки гайки в корпусе с зазором, Н·мм:

.

Невыполнение этого условия требует конструктивных решений для реализации момента , Н·мм:

а) использование установочных винтов, рассчитываемых на срез:

, МПа (рис. 3.2 а),

, МПа (рис. 3.2 б),

где d_в и l_p – диаметр и длина установочного винта (Приложение 3);

б) использование соединений с натягом (рис. 3.2 в);

в) увеличение D_б.

Если диаметр d_в в результате расчетов окажется слишком малым, его можно увеличить по конструктивным соображениям.