- •1.Основные понятия и определения. Классификация деталей машин
- •2.Основные требования к конструкции деталей машин.
- •3.Резьбовые соединения. Общие сведения. Классификация резьб.
- •4.Геометрические параметры резьб.
- •5.Силы в резьбе.
- •6.Крепёжные детали.
- •7.Расчёт незатянутого нагруженного резьбового соединения.
- •8.Расчёт затянутого ненагруженного резьбового соединения.
- •9. Расчёт затянутого нагруженного резьбового соединения.
- •10.Расчёт резьбового соединения, несущего поперечную нагрузку.
- •11. Расчёт резьбового соединения, несущего комбинированную нагрузку.
- •12. Расчёт групповых резьбовых соединений.
- •13.Заклёпочные соединения. Общие сведения. Конструкция заклёпочных соединений.
- •14.Конструкция заклепок. Материалы заклёпок.
- •15.Расчёт заклёпочных соединений при действии поперечной нагрузки.
- •16.Расчет заклепочных соединений при действии продольной нагрузки.
- •17.Сварные соединения. Общие сведения. Типы сварки. Виды сварных соединений.
- •18. Расчет сварных соединений с полным проплавлением.
- •20.Соединения с натягом. Общие сведения.Способы получения соединения с натягом.
- •21 Расчет соединений с натягом.
- •24. Шлицевые соединения.
- •26.Винтовые механизмы. Общие сведения. Область применения.
- •27.Конструкция винтов и гаек.Материалы. Критерии работоспособности.
- •28.Расчет передачи «винт-гайка»
- •3.4.2 Проверка на самоторможение
- •3.4.4 Расчет прочности винта
- •3.4.5 Проверка винта на устойчивость
26.Винтовые механизмы. Общие сведения. Область применения.
Общие сведения
Винтовые механизмы предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное (реже наоборот). Основным элементом любого винтового механизма является винтовая пара, состоящая из винта и гайки.
Винтовые пары в механизмах могут быть парами скольжения или качения, кроме того, выполняются винтовые механизмы с гидростатическими винтовыми парами. Они могут быть с ручным или механическим приводом. Наименьшим КПД обладают пары скольжения (примерно 0,3), пары качения и гидростатические пары имеют более высокий КПД (до 0,9).
2 Область применения винтовых механизмов:
-
Домкраты – грузоподъемные устройства, для подъема груза на небольшую высоту, используемые для выполнения монтажных и ремонтных работ;
-
Прессы – нажимные устройства для создания воздействующей силы на обрабатываемый предмет;
-
Зажимные устройства – зажимы, прижимы, струбцины, тиски – устройства для фиксации обрабатываемого предмета;
-
Натяжные устройства – служат для создания и поддержания постоянным натяжения гибкого тягового органа в машинах непрерывного транспорта, цепных и ременных передачах и т.д.
27.Конструкция винтов и гаек.Материалы. Критерии работоспособности.
-
Основные элементы любой винтовой пары это винт и гайка.
-
Винты представляют собой стержни с нанесенной на них резьбой (рис. 3.1). Концевые участки винтов имеют участки, предназначенные для крепления других элементов винтовой пары (например, рукояток, маховиков и т.д.) или для установки винта в опорах. Длинные винты делают составными.
Рис. 3.1. Примеры конструкции ходовых винтов: а) винт прижимного устройства; б) винт домкрата; в) винт натяжного устройства
-
Гайки представляют собой втулки с внутренней резьбой и фланцем для осевого крепления (рис. 3.2а). Иногда гайки выполняют разрезными (рис. 3.2б).
Рис. 3.2. Гайки винтовых механизмов
-
Для винтовых механизмов применяют резьбы с малыми углами профиля для уменьшения потерь на трение. Наиболее распространена трапецеидальная резьба со средними шагами (рис. 3.3а).
а
б
Рис. 3.3. Профили трапецеидальной а) и упорной б) резьб
-
Для высоконагруженных винтов домкратов и других механизмов с односторонним действием нагрузки целесообразно применять упорную резьбу (рис. 3.3б). Потери на трение в упорной резьбе меньше чем в трапецеидальной, но она имеет более сложный профиль.
-
Прямоугольная резьба обладает еще более низкими потерями на трение, но применяют ее редко. Недостатком прямоугольной резьбы является трудность изготовления, т.е. невозможность окончательной обработки фрезерованием и шлифованием.
-
Иногда, в порядке исключения, применяется метрическая резьба для винтовых механизмов с малой нагрузочной способностью (небольшие струбцины) или в измерительных инструментах (например, микрометры).
-
Основные геометрические параметры резьбы подробно представлены в разделе 2.1 «Резьбовые соединения».
3.3 Материалы винтов и гаек
Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали. Для слабонапряженных и тихоходных винтов применяют стали 45, 50 (ГОСТ 1050-88), для более ответственных механизмов – стали, подвергаемые закалке – 40Х, 40ХГ (ГОСТ 4543-71), 65Г (ГОСТ 1050-88), для ходовых винтов станков – азотируемые стали 40ХФА, 18ХГТ (ГОСТ 4543-71).
Поскольку в ходовых винтовых парах присутствует скольжение, для уменьшения трения гайки делают из антифрикционных материалов – оловянных бронз БрО10Ф1, БрО6Ц6С3 (ГОСТ 613-79), безоловянной бронзы БрА9Ж3Л (ГОСТ 493-79), чугунов СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36 (ГОСТ 1412-70). В отдельных случаях возможно изготовление гайки из стали. Следует иметь в виду, что антифрикционные свойства у бронзы улучшаются с увеличением содержанием олова, а у чугуна – с уменьшением прочности. Кроме того, следует учитывать, что самый дешевый материал – чугун, а стоимость бронзы тем выше, чем больше содержание олова.