1.2.5. Расчет прочих деталей винтовых механизмов

К прочим деталям винтовых механизмов относят кронштейны, корпусы, станины, плиты, поперечины, оси, штанги, рычаги, крепежные детали ( штифты, шпонки, болты, сварные швы) и многие другие.

При разработке винтового механизма необходимо рассчитывать все детали, поддающиеся расчету. При этом предпочтение отдают проверочным расчётам, которые легче проектировочных.

Каждый расчет нужно вести не по готовым формулам, а на основе самостоятельно разработанной расчетной схемы.

На рис. 1.13 приведён (в дополнение к рассматриваемым ранее) пример составления расчётной схемы колонок (стоек) ручного винтового пресса.

На поперечину пресса в горизонтальной плоскости действует вращательный момент, численно равный T_р. Этот момент приводят к паре го­ризон­таль­ных сил (T_р/L), приложенных к верхним концам колонок.

В вертикальной плоскости колонки нагружены силами F_в / 2, переда­ваемыми на них с винта через гайку и поперечину.

При расчёте на прочность колонку рассматривают как консольно закрепленную балку, нагруженную продольным усилием F_в / 2 и поперечной силой T_р / L.

Неподвижность гайки-вкладыша относительно корпуса (рис. 1.5а, б) обеспечивают выбором посадки с натягом или посадки переходной и применением одновременно стопорного устройства в виде винта или штифта с последующей их проверкой на прочность от момента

T = T_р – T_б, (1.34)

где T_б – момент трения бурта гайки или её торца о корпус механизма, определяемый по формуле (1.23).

Для предотвращения полного вывинчивания грузовых винтов из гайки на их торцах устанавливают ограничительные устройства, которые на­дёжно крепят к винту ввиду высокой ответственности их назначения.

1.2.6. Определение кпд винтового механизма

Разработка винтового механизма завершается определением его ко­эффициента полезного действия:

_вм = ( F ∙ р ∙ a ) / ( 2 ∙ T_рук), (1.35)

где a – число заходов резьбы. В большинстве случаев КПД винтовых механизмов ниже 0,5.

2. Расчёт соединений винтовых механизмов

Соединения деталей машин – конструктивное обеспечение соприкосновения деталей для образования из них машин или сборочных единиц. Соединения позволяют упростить технологические процессы изготовления и сборки машин, их ремонт и транспортировку. Число соединений в конструкциях может достигать миллионов – в тяжелых широкофюзеляжных самолетах (например, ИЛ-86 или АН-124) насчитывается до семисот тысяч болтов и полутора миллионов заклепок.

В зависимости от технологических и эксплуатационных требований различают соединения разъемные (резьбовые, шпоночные, шлицевые и др.), допускающие неоднократную сборку и разборку соединяемых деталей без их повреждения, и неразъемные (сварные, заклепочные, паяные и др.), разборка последних влечет повреждение деталей.

Основные требования к соединениям:

• соединения должны быть равнопрочными с соединяемыми деталями;

• соединения, насколько возможно, не должны искажать форму собранного изделия и не увеличивать его вес и размеры;

• соединения в ряде случаев должны быть не только прочными, но и прочноплотными, когда требуется соединять трубы, сосуды, аппараты, содержащие жидкости или газы.

Основным критерием работоспособности соединений является прочность.