Расчет винтовых передач (винт-гайка)

Исходные данные.

d и d1 - наружные диаметры винта4

d2 - средний диаметр рабочей поверхности, не совпадает со средним значением d1 и d2 из-за зазора;

d3 - диаметр осевого отверстия, равен нулю, если винт не пустотелый;

h - высота гайки. Фактически в передачи воспринимаю нагрузку только первые 10 витков резьбы, остальные начинают работать после того как ломаются первые, поэтому расчет ведется максимум на 10 витков. Если по каким то конструктивным причинам в высоте гайки больше 10 витков, то в исходные данные следует вводить величину h=P*z*10 ;

l - длинна винта, расстояние от середины гайки до опорной поверхности головки винта при вывернутом до отказа винте, величина необходимая для расчета винта на устойчивость, причем винт рассматривается как стержень с шарнирно закрепленными концами;

f - коэффициент трения, таблицы со значением достаточно распространены, поэтому здесь не приводятся.

Допускаемое напряжение материала винта при растяжении-сжатии - можно посмотреть в разделе "Допускаемые напряжения"

a - угол профиля резьбы. если резьба прямоугольная, то a = 0, если трапециидальная, то a > 0 ;

временное сопротивление - можно посмотреть в разделе "Допускаемые напряжения"

[q] - допускаемое (удельное) давление между витками резьбы. Находиться по таблице в зависимости от материалов винта и гайки:

Материал	[q], МПа
Сталь по чугуну	5 - 6
Сталь по антифрикционному чугуну	10 - 13
Сталь по стали	7-13
Сталь по бронзе	7-13

Для разъемных маточных гаек, у которых часть резьбы срезана, приведенные в таблице значения следует уменьшит на 15-20%
Для точных расчетных перемещений (винты рабочих подач винторезных и других станков) значение приведенные в таблице уменьшают на 20-50 %.

Предельная гибкость винта - в качестве значений обычно принимают:

Материал	предельная гибкость
Сталь	90 - 105
Дюралиалюминий	50 - 60
Чугун	55 - 80
Дерево	110

Расчет винта на прочность.

В расчете винта на прочность считается сам винт, без учета резьбы. Нормальное напряжение - это напряжение сжатия (сила деленная на площадь сжатия). Касательное напряжение - напряжение кручения (момент деленный на момент инерции сечения вала.) Запас прочности должен быть больше единицы

Расчет витков на срез.

Расчет витков на срез производиться по допускаемому напряжению среза. При расчете передача рассматривается как резьбовое соединение с трапециидальным профилем зуба. Расчет производиться как для винта, так и для гайки