Особенности расчета упорной резьбы винтового домкрата и проверка устойчивости стержня винта.
Осевая сила, действующая на стержень любого болта или винта, как в крепежной, так и в упорной резьбах, нагружает витки этой нарезки, вследствие чего появляются напряжения среза и смятия. На рис. 11.3 представлены, в частности для треугольного профиля, распределения этих напряжений: асм и т.
Обозначим высоту гайки или глубину завинчивания винта в деталь Яг, а коэффициент резьбы для болта кп =ab/s (для гайки кп =ce/s). Отрезки ab (или се) и шаг s видны на рис. 11.3. Для треугольной резьбы ?„ ~ 0,87...0,9, для прямоугольной ?„ = 0,5, а для трапецеидальной кп = 0,65...0,7. В свою очередь, еще дополнительно коэффициентом кт учитывается неравномерность нагрузки между отдельными витками ?т ~ 0,6...0,7 для треугольной резьбы, а для прямоугольной и упорной кт = 0,9... 1. В этом случае напряжение среза для резьбы болта
а для резьбы гайки
Рис. 11.4. Схема винтового домкрата
Рис. 11.3. Схема нагружения витков треугольной резьбы
Из этих соотношений видно, что обычно тсрб>тсрг, т.е. резьба болта испытывает большее напряжение среза, так как < d. Срыв резьбы болта происходит чаще. Напряжения смятия резьбы одинаковы для болта и гайки, имеющих z витков резьбы в соприкосновении (г=Яг/5),
Для крепежных резьб определяющими оказываются лишь напряжения среза, а допускаемые напряжения зависят нс только от применяемых материалов, но в большей мере от характера нагружения. По напряжениям смятия рассчитываются ходовые винты и силовые винты домкратов.
На рис. 11.4 схематически представлен винтовой домкрат, широко используемый в различных технических службах. В корпусе домкрата смонтирована неподвижная гайка J, выполняемая часто из бронзовых сплавов для уменьшения трения в резьбе. В гайку ввернут силовой винт или стержень 2 домкрата (всегда стальной, часто закаленный), имеющий нарезку, шестигранное или квадратное сечение под ключ или специальный вороток, а наверху — своеобразный подпятник / для передачи нагрузки — воздействия на поднимаемую тяжелую нагрузку Р. Корпус домкрата и длина винта делаются достаточными для обеспечения осевого перемещения.
В основном для надежной работы домкрата (силовой резьбы) необходимо ограничивать напряжения смятия [см. формулу (6.3)]. Для за- калснного стального червяка и бронзовой гайки [асм] « Л... 13(14) МПа, в случае незакаленной стали [асм] ~ 8... 10 МПа, а если стальной нсза- каленный стержень домкрата сочетается с чугунной гайкой, [осм]« ® 4...6 МПа.
В проектном расчете обычно определяются средний диаметр резьбы винта домкрата, вводя коэффициент высоты гайки H = Hr/d2y который рекомендуется выдерживать в пределах 1,2...2,5. В этом случае диаметр
Для большинства резьб рекомендуется выдерживать также отношение рабочей высоты витка к шагу |/л =h/s, т.е. задаваться величиной этого параметра в зависимости от вида резьбы: h « 0,6 для треугольной резьбы; fh «0,5 для трапецеидальной и прямоугольной; а для упорной резьбы можно принять ул « 0,7... 0,75. Или
Полученное значение диаметра округляется до большего стандартного значения, т.е. выбирается соответствующая резьба.
Если необходимо, чтобы в домкрате не было обратимого движения, делается проверка резьбы на самоторможение по условию <р'>Р или,
если условие выполняется, то обратное движение
невозможно.
