Расчет основных характеристик ходовых винтов
Расчет упорных винтов, работающих в условиях закручивания и давления, проверка изгибов и давления в резьбе. Производится в метрических или британских единицах в зависимости от выбранного стандарта. В стандарте ANSI размеры винтов задаются в британских единицах.
Входные параметры
F | максимальное осевое усилие [Н, фунт] |
T | максимальный момент [Нм, фунт фут] |
f1 | коэффициент трения резьбы между гайкой и винтом [-] |
d | диаметр резьбы винта [мм, д] |
p | шаг [мм, д] |
ds | средний диаметр винта [мм, д] |
dmin | минимальный диаметр винта [мм, д] |
H | высота гайки [мм, д] |
n | коэффициент для граничных условий в соответствии с диаграммой способов установки [-] |
L | максимальная нагруженная длина винта [мм, д] |
Sy | предел прочности [МПа, фн/кв. дюйм] |
ks | запас прочности (выбирается согласно требуемому уровню безопасности) [-] |
pa | допустимое давление в резьбе [МПа, фунт/кв. дюйм] |
E | модуль упругости пружины [MПa, фунт/кв. дюйм] |
Вычисляемые параметры
Сокращенная длина
Lred = nL
Мин. площадь разреза
Smin = π dmin2 / 4
Угол наклона зуба (угол опережения)
Эффективность
Поворот для сдвига
|
|
Сдвиг для поворота
|
| |
Если α < arctan f1, η = 0 |
Максимальный момент — если он является выходным моментом
T = Fp / (2πη)
Максимальное осевое усилие — если оно является выходным усилием
F = 2Tπη / p
коэффициент гибкости
λ = 4Lred / ds
Напряжение давления
σt = F/Smin
Напряжение закручивания
Приведенное напряжение
Предельный удар по Ранкину
Предельный удар по Эйлеру
σE = π2 E / λ2
Предельный удар по Джонсону
Расчетное давление в резьбе
Расчетный запас прочности
kv = min (Sy / σred, min (σR, σF, σJ) / σt)
Проверка прочности
kv ≥ ks
pc ≤ pA