Машиностроение \ Детали машин

Пасові передачі. Ланцюгові передачі. Передачі гвинт-гайка, страница 3

Довговічність ланцюга залежить від раціонального пристрою змащення. При недостатньому змащенні в шарнірах ланцюга і внаслідок цього тертя ланцюг швидко спрацьовується і витягається.

ККД правильно змонтованих передач коливається в межах  .

Питання для самоперевірки

  1. Поясніть улаштування ланцюгових передач
  2. Наведіть основні достоїнства та недоліки ланцюгових передач
  3. З’ясуйте, як поділяються ланцюги за характером виконуваної роботи
  4. Наведіть типи привідних ланцюгів
  5. Поясніть, як змінюється число зубців зірочки, що знаходяться у зачеплені, зі збільшенням кута обхвату
  6. З’ясуйте, від чого залежить довговічність ланцюга

               ТЕМА 13

              ПЕРЕДАЧІ ГВИНТ-ГАЙКА


Вивчивши цю тему, студент повинен знати:

  загальні відомості про передачі гвинт-гайка;

  призначення передач гвинт-гайка;

  кінематичні та силові співвідношення;

  види передач гвинт-гайка;

  методи розрахунків передач гвинт-гайка

На основі набутих знань, студент повинен вміти:

  проводити розрахунки передачі гвинт-гайка;

  виконувати підбір матеріалів для гвинтової пари;

  виконувати креслення передачі

План (логіка викладення і засвоєння матеріалу)

  1. Загальні відомості. Кінематичні та силові співвідношення
  2. Вантажний гвинтовий механізм
  3. Розрахунки передачі гвинт-гайка

Ключові терміни та поняття

  гвинтова пара

  вантажний механізм

  гвинтовий механізм

  домкрат

  самогальмування

  кут повороту

  кут тертя

  кільцевий перетин

Рекомендована література:

  1. Иванов М.И., Финогенов В.А. Детали машин – 7-е узд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002
  2. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики. – Л.: Машиностроение, 1982
  3. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. – М.: Высш.шк., 2001

13.1  Загальні відомості. Кінематичні та силові співвідношення

Передача гвинт-гайка призначений для перетворення обертального руху одного з елементів пари у поступальне переміщення іншого. При цьому як гвинт, так і гайка можуть мати або один з названих рухів, або обидва рухи одночасно.

До достоїнств гвинтових механізмів відносяться:

-  простота одержання повільного поступального руху і можливість великого виграшу в силі;

-  плавність, безшумність, здатність сприймати великі навантаження;

-  можливість здійснення переміщень з високою точністю;  

-  простота  конструкції.

Недоліками гвинтових механізмів є: великі втрати на тертя і, як наслідок, низький ККД.

Гвинти в гвинтових механізмах у залежності від призначення розділяють на вантажні (домкрати, преси) і ходові (служать для точної передачі руху у верстатах, вимірювальних пристроях).

Визначимо кінематичні співвідношення в гвинтовій парі.

Рис. 13.1  Схема гвинтового механізму

На рис. 13.1 показана схема гвинтового механізму. Гвинт обертається навколо подовжньої осі і переміщується уздовж неї. Поступальне переміщення гвинта s визначається ходом різьби  і кутом повороту

.

Швидкість поступального руху  і кутова швидкість обертання гвинта  дорівнюють похідним від відповідних переміщень за часом.  Звідси знаходимо

, де   - в мм/с; - в рад/с.

Відношення лінійного переміщення точки  ободу колеса (рукоятки) (рис. 13.1) за один повний оберт  до ходу різьби  умовно називають передаточним відношенням гвинтової пари . Наприклад, для трапецеїдальної різьби Трап.50х3 ГОСТ 9484-73 хід різьби  = 3 мм. При діаметрі штурвала D = 600 мм умовне передатне відношення

.

Розглянемо силові співвідношення в гвинтовій кінематичній парі з прямокутною різьбою (рис. 13.2, а). Позначимо: F - осьова сила, що діє на гвинт; Rn - реакція з боку гайки на нарізку гвинта; Rf (по дотичній до поверхні нарізки) - сила тертя. Розгорнемо один виток нарізки на площину (рис. 13.2).

Напишемо рівняння  рівноваги:

1.   ;  .                                 (а)

Відомо, що , де ;  - кут тертя..

Вирішуючи рівняння (а), одержимо:

;  .

2.   ;  .                   (б)

Підставивши значення  і , одержимо

, звідки

, де    - середній радіус нарізки гвинта; 

 - рушійна сила, прикладена  до рукоятки.

Коефіцієнт корисної дії гвинтової пари   

Рис. 13.2

Для одного витка

;

, тоді

.

Скорочуючи на  і підставляючи значення моменту  , одержимо

.

Результати не зміняться, якщо зробити нерухомою гайку й обертати гвинт. ККД залежить від співвідношення кутів  і : зі збільшенням  ККД  зростає, досягаючи максимуму при .

Якщо гвинтовий механізм має властивість самогальмування, то  і  ККД менше 50 %.

Скачать файл