Кпд резьбы

КПД резьбы определяется как отношение полезной работы на винте к затраченной работе на ключе.

;

Для передач винт-гайка силами трения на торце можно пренебречь, и для ходовых резьб можно записать:

;

Для стандартных метрических резьб , у которых выполняется условие самоторможения коэффициента полезного действия будет <0.5 низкий.

При проектировании передач винт-гайка или ходовых резьб необходимо стремиться к повышению .

Пути увеличения КПД:

1. Увеличение угла подъема винтовой линии

1. Увеличить число заходов

2. Применять резьбы с крупным шагом

3. Уменьшение d₂ (средний диаметр резьбы)

2. Уменьшение угол трения

1. Выбор α, т.е. профиля резьбы: прямоугольная, упорная, трапецеидальная, метрическая.

падает соответственно.

2. Уменьшить т.е. уменьшить коэффициент трения в резьбе, а следовательно, точность изготовления, качество поверхности, выбор материалов с низким f, применение смазки.

Распределение осевой нагрузки по винтам резьбы.

Осевая нагрузка по винтам резьбы распределяется крайне неравномерно.

1 виток-52% нагрузки

2 виток – 25% нагрузки

…

6 виток – 2% нагрузки

Причины:

1. Неточность изготовления резьбы

2. Различная податливость элементов резьбы винта и гайки- возможна деформация в пределах закона Гука

3. Восприятие осевой нагрузки различными участками резьбы на сжатой и растянутой части

Для резьб, которые воспринимают динамические нагрузки необходимо обеспечивать равномерную податливость элементов винта и гайки. При практических расчетах неравномерность распределения нагрузок по виткам резьбы учитываем опытным коэффициентом К_m

Для увеличения равномерности проводят конструктивные мероприятия:

1. Применение гаек (висячие, с кольцевой проточкой).

Конус изменяет податливость резьбы.

2. Срез винтов гайки на 15⁰ – это способствует повышению

равномерности распределения нагрузок, особенно при динамических нагрузках.

На практике применяют висячие гайки.

Расчет винтов на прочность.

Крепёжно-винтовые соединения выполняют со значительной начальной затяжкой.

Основные виды разрушения.

1.Для крепежных резьб - срез витков

2.В ходовых – износ витков

Вследствие этого критерием работоспособности для расчета на прочность крепежных резьб является расчет на срез. Для ходовых – износостойкость, связано это с напряжением смятия.

Расчет выполняют по статической нагрузке.

Виды разрушения:

1. Разрушение резьбы происходит в зоне контакта резьбы винта и гайки.

1. Срез резьбы

2. Смятие резьбы

3. Износ резьбы

4. Изгиб резьбы

2. Разрушение головки винта

1. Отрыв головки от стержня

2. Срез головки по кольцевому сечению

с. Разрыв стержня винта по внутреннему диаметру резьбы в зоне первых витков со стороны гайки.

3. Разрыв стержня винта в зоне 1-ых винтов стороны гайки по внутреннему диаметру.

Расчет элементов резьбы для предотвращения разрушения