Расчет прочности винта

Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения. Для этого строятся эпюры сжимающих сил N, крутящих моментов M_кр, напряжений сжатия , кручения и эквивалентных напряжений (рис. 3.7).

На данном этапе расчетов должны быть известны размеры всех конструктивных элементов винта (размеры головки, хвостовика, канавок, проточек и т.д.).

Для построения расчетной схемы к винту прикладываются нагрузки, винт разбивается на участки, границами которых являются точки приложения нагрузки и границы сечений винта. Все участки нумеруются.

 

При построении эпюры моментов следует помнить, что момент трения в резьбе распределен по высоте гайки, хотя для упрощения на схеме его показывают в виде сосредоточенного момента (рис. 3.7). Величина определяется по формуле:

.

Расчет на прочность каждого участка ведется по эквивалентному напряжению:

,

где

; ;

где – осевое усилие, действующее на винт;

– момент, скручивающий винт;

– диаметр рассматриваемого сечения винта;

– площадь поперечного сечения винта;

– полярный момент сопротивления поперечного сечения винта.

Допускаемое напряжение выбирают:

,

где – предел текучести материала винта;

– коэффициент запаса прочности винта, для винтовых механизмов рекомендуется принять =3.

Рис. 3.7. Эпюры нагрузок и напряжений, действующие на винт