, (4.5)
Приведенный угол трения при коэффициенте трения и угле наклона рабочей стороны профиля .
Так как , передача винт-гайка самотормозящаяся.
Размеры гайки. Высота гайки
мм.
Принимаем по стандарту Н=30 мм.
Наружный диаметр гайки:
≥ мм.
Принимаем мм.
Диаметр гайки:
мм.
Проверочный расчет винта на устойчивость. Один конец винта опирается шарнирно на ползун, а другой шарнирно (вследствие зазоров в резьбе) закреплен в гайке. Принимаем коэффициент приведения длины учитывающий способ закрепления концов винта (оба конца опоры шарнирно).
Момент инерции поперечного сечения винта:
, (4.6)
мм4
Радиус инерции сечения винта:
, (4.7)
Согласно эскизной компоновке расчетная длина винта мм.
Для стали 45 выбираем: предельную гибкость материала ; гибкость винта, при которой критическое напряжение в поперечном сечении равно пределу текучести – .
Следовательно, этот винт малой гибкости, для которого критическое напряжение равно пределу текучести , т.е. специальный расчет на устойчивость не нужен.
Проверочный расчет винта на прочность.
Момент сопротивления в резьбе:
, (4.8)
Согласно нашей конструкции винт опирается на ползун пятой диаметром . При стальном подпятнике примем коэффициент трения
Момент трения на торце пяты.
Н×мм
1 – винт; 2 – гайка; 3 – шкив ременной передачи.
Рисунок 4.6 – Расчетная схема вала
Строим эпюры продольных сил и крутящих моментов . При условии равномерного распределения осевой силы по виткам резьбы продольная сила винта в пределах гайки изменяется от до 0, а крутящий момент от до .
По эпюрам и опасное сечение винта может быть либо выше гайки (сечение а-а), либо ниже ее (сечение Б-Б). Доказано, что сечение винта в пределах гайки менее опасно.
Выполним проверку опасных сечений.
Сечение А-А. В этом сечении продольная сила , а крутящий момент
Н×мм