Дипломная работа: Конструирование винтового механизма

где FВ – нагрузка на винт, Н; z – число витков гайки; АУСЛ – условная площадь витка, мм, q – допустимая из условия износа удельная нагрузка на виток, МПа.

Выразив z и АУСЛ через шаг резьбы р, относительную высоту гайки как yH = H / d2 и относительную высоту витка yh = h / p (h - расчетная высота витка), получим

Откуда средний диаметр резьбы

а высота гайки

Рекомендуется принимать yH = 1,2 – 2,5.

Значения, близкие к верхнему пределу, следует применять когда винт работает только на растяжение.

Относительную высоту гайки yH примем равной 1,3, т.к. винт работает на растяжение и на сжатие.

Рекомендуемая удельная нагрузка [q], МПа и коэффициенты трения f в винтовой паре даны в таблице.

Материалы винтовой пары	Условия смазки
	Отличные		Средние		Плохие
	[q]	f	[q]	f	[q]	f
Бронза-сталь	12	0,07	8	0,09	–	–
Чугун-сталь	–	–	6	0,11	4	0,13
Сталь-сталь	–	–	–	–	15	0,15

Условия смазки примем средними, т.е [q] = 8 МПа, f = 0,09.

Вычислим средний диаметр резьбы:

и высоту гайки:

1.5 Выбор шага резьбы

По d2 из ГОСТ 9484-81 выбираем основные размеры стандартной резьбы: d – наружный диаметр; d2 - средний диаметр; d1 – внутренний диаметр; p - шаг резьбы.

Для каждого диаметра имеются крупный, нормальный и мелкий шаги.

Крупный шаг позволяет получить высокий КПД винтовой пары.

Мелкий шаг выгоднее с точки зрения выигрыша в силе.

Выбор шага резьбы:

1. В ручных механизмах выигрыш в силе важнее КПД, поэтому в них предпочитают мелкий и нормальный шаги; мы примем нормальный шаг, т.к. он является предпочтительным.

2. Условия работы механизма требуют, чтобы винтовая пара была самотормозящаяся, то шаг резьбы подсчитывается из условия самоторможения:

или или

отсюда