Теоретический материал. Грузовой винтовой механизм

Грузовой винтовой механизм

Передача винт—гайка предназначена для преобразования вра­щательного движения одного из элементов пары в поступатель­ное перемещение другого. При этом как винт, так и гайка могут иметь либо одно из названных движений, либо оба движения вместе.

Самотормозящие винтовые пары применяются довольно час­то, так как они гарантируют отсутствие движения под действием осевой силы. Например, в самотормозящих грузовых винтах (дом­краты) поднятый груз не будет самопроизвольно опускаться.

Примером конструкции грузового винтового механизма может служить домкрат (рис. 169, а). Гайка запрессована в чугунный корпус. Винт вращается и перемещается поступательно. Враще­ние винта обеспечивается силой одного или двух рабочих. Ру­коятка, к которой прикладывается сила, проходит через отвер­стие в головке винта. На головке укреплена чашка, упираю­щаяся в груз.

Для уменьшения трения между головкой винта и чашкой по кольцевой опорной поверхности уменьшают радиус опорной поверхности чашки или заменяют трение скольжения трением качения, вводя упорный шарикоподшипник (рис. 1, б). На конце винта укреплена шайба, препятствующая полному вывинчиванию винта из гайки.

Винтовые механизмы в процессе проектирования рассчитыва­ют на прочность винта и гайки, на износ рабочих поверхностей резьбы и на продольную устойчивость винта (при сжатии).

Внутренний диаметр винта домкрата определяется из условия прочности

Винтовые передачи чаще всего выходят из строя вследствие износа скользящих друг по другу поверхностей витков резьбы.

Износостойкость винтовой передачи зависит от среднего дав­ления на поверхностях витков, поэтому оно не должно превы­шать допускаемого

находят высоту гайки Н = рz,

рис.170

где р — шаг резьбы.

Иногда этот расчет называют также расче­том на невыдавливание смазки.

По исследованиям Н. Е. Жуковского о рас­пределении нагрузки на витки гайки число витков гайки не должно превышать 10, т. е. z < 10.

Кроме того, гайку рассчитывают на растя­жение по кольцевому сечению (рис. 170)

Помимо растяжения происходит кручение тела гайки, его при­ближенно учитывают, вводя коэффициент р.

Пример. Рассчитать винтовой механизм домкрата (рис. 169, а) грузоподъ­емностью F = 100 кН с высотой подъема l ₀ = 0,5 м.

Решение 1. Предварительно определим внутренний диаметр винта из условия прочности на сжатие (с учетом кручения).

Для стали Ст5 [σ_сж] = 80 МПа