ТОП 10:

Силовые зависимости в резьбовом соединении



 

Надежность резьбового соединения оценивается легкостью сборки (легкостью затяжки гайки или болта) и сохранностью затяж­ки (самоторможением).

При завинчивании гайки надо преодолеть момент сопротивления затяжки Т3 = Tр + Tт, где Tр – момент сил трения в резьбе; Тт – момент сил трения на опорном торце гайки. Для определения Тр и Тт необходимо установить зависимость между силами, возни­кающими в винтовой паре при завинчивании.

Развернем среднюю винтовую линию резьбы на плоскость, а гайку представим в виде ползуна (рис. 26.19 а).

Рис. 26.19

При подъеме ползуна по наклонной плоскости (это соответст­вует завинчиванию гайки) сила F взаимодействия наклонной плос­кости с движущимся ползуном представляет собой равнодействующую нормальной силы и силы трения. Из схемы сил, действующих на пол­зун (рис. 26.19 б),

(26.14)

где – приведенный угол трения;

приведенный коэффициент трения в резьбе;

f – коэффициент трения.

При перемещении ползуна вниз (рис. 26.19 в)

(26.15)

где – окружная сила при отвинчивании гайки.

Полагая, что сила Ft сосредоточена и приложена к среднему радиусу резьбы 0.5·d2 (см. рис. 26.19 а),

(26.16)


Силу трения на торце гайки f1·F, зависящую от коэффициента трения f1 на торце гайки, считают сосредоточенной и приложен­ной к среднему радиусу опорной поверхности (рис. 26.20, а),

(26.17)

Момент завинчивания гайки Tз прикладываемый к ключу,

(26.18)

Момент сопротивления затяжки Tз преодолевается моментом силы, приложенной к гаечному ключу
(рис.26.20 б). Приравняв оба момента, получим

(26.19)

Величины, входящие в формулу (26.19), имеют определенные значения. Например, при стандартном ключе для метрических резьб можно принять: = 2.5°; ; ; . Из анализа формулы (26.19) следует, что обычно . Таким образом, сила в 1 H, приложенная на конце ключа, создает силу прижатия деталей 60 – 100 Н. Такой выигрыш в силе обеспечивает легкость сборки соединения.

 

26.5.4. Самоторможение и коэффициент
полезного действия винтовой пары

 

Если при опускании ползуна по наклонной плоскости (см. рис. 26.19 в) или , то резьба будет самотормозя­щейся. Условие самоторможения:

(26.20)

Для крепежных резьб угол подъема резьбы = 2°30' – 3°30' , а приведенный угол трения изменяется в зависимости от коэф­фициента трения в пределах 6° (при ) – 11° (при ). Таким образом, все крепежные резьбы – самотормозящие. Это объясняет важное преимущество крепежной резьбы – надежное стопорение гайки (винта) в любом положении. Однако это свойство проявляется главным образом при статических нагрузках. При пере­менных нагрузках условие самоторможения не соблюдается. Поэтому необходимо стопорение резьбовых соединений.

Коэффициент полезного действия винтовой пары определяет как


отношение , где Tз находят по формуле (26.18), а – по той же формуле, но без учета сил трения (f1 = 0, φ = 0). Для собственно винтовой пары (Тт = 0)

(26.21)

С увеличением и уменьшением φкоэффициент полезного действия возрастает. Для самотормозящейся винтовой пары, где . Так как большинство винтовых механизмов са­мотормозящие, то их КПД меньше 0.5.

 







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.59.63 (0.003 с.)