Самоторможение и КПД винтовой пары

Условие самоторможения в винтовой паре, при котором статиче­ская осевая нагрузка не вызывает самоотвинчивания гайки, выража­ется неравенством ψ< φ'. Все крепежные резьбы самотормозящие. В при­мере 6.1 метрическая резьба с крупным шагом М20х2,5 имеет угол подъема ψ = 2°29', а приведенный угол трения φ' = 9°50', следователь­но, самоторможение обеспечено. Самоторможение в метрических резь­бах с мелким шагом надежнее, так как они имеют меньший угол ψ [см. формулу (6.1)].

КПД винтовой пары η_вп определяют отношением полезной работы Wn на винте к затраченной работе W₃ за один оборот винта или гайки. Согласно рис. 6.22

Следовательно,

(6.8)

Для крепежных резьб понятие КПД не имеет смысла, а для резь­бовой пары передачи винт —гайка стремятся получить высокие значе­ния КПД.

Из формулы (6.8) следует, что при углах ψ подъема резьбы до 40⁰ η_вп возрастает с увеличением ψ. Для увеличения ψ а следова­тельно, повышения КПД применяют многозаходную резьбу [см. фор­мулу (6.1)], КПД увеличивается и с уменьшением приведенного угла трения φ'. Для уменьшения угла φ' [см. формулу (6.3)] применяют резьбы с малыми углами у наклона рабочей грани профиля (прямо­угольная γ=0° упорная γ=3°, трапецеидальная γ=15°), а для сни­жения коэффициента трения f вводят смазочный материал, приме­няют для деталей винтовой пары антифрикционные материалы (брон­зу и др.).