11

I

I

(6.4)

(6.5)

(6.8)

Moment tarcia M₂ występujący na powierzchniach oporowych nakrętki lub śruby

\! ■ —

Współczynnik tarcia p na powierzchni oporowej może przybierać inne wartości niż współczynnik tarcia na powierzchni roboczej gwintu — zależnie od warunków pracy i rodzaju materiału. Naciski na powierzchni oporowej najczyściej nie są rozłożone równomiernie i dlate-, go przyjmujemy w przybliżeniu średnie ramię sił tarcia

DĄ D_n. '    "" 4

Dla dokonania obrotu nakrętki należy pokonać zarówno moment obrotowy M,, jak i moment tarcia AŃ, zatem moment całkowity

M - AŃ + A-Ń    i6.61

Obracając nakrętkę, przykładamy do klucza siłę ręki F,. zatem

M = F_r * /    (6.7)

Sprawność gwintu

^ K _ Q_2_^} ₌

L_w    tg^+p¹)

Jako pracę użyteczną L_u przyjmujetny pracę niezbędną do podniesienia ciężaru Q na wysokość skoku gwintu P, zaś jako pracę włożoną — moment obrotowy AŃ potrzebny do wykonania jednego obrotu śruby (27c radianów). Dla gwintów samołuimownyeh r/ < 0_;5.

Przy obliczaniu sprawności całego połączenia gwintowego do wzoru 6.8 — zamiast momentu obrotowego M\ — należy podstawić wartość momentu całkowitego M.

Obliczanie wytrzymałości gwintu i śruby. Gwint jest narażony na zniszczenie przez nadmierny nacisk na powierzchniach roboczych oraz na ścinanie u podstawy zwoju. Ponadto rdzeń śruby jest narażony na rozciąganie (ściskanie) — przy obciążeniu siłą osiową O. Przy obciążeniu siłą poprzeczną Q_r śruba jest narażona na ścinanie, Przyjmując dła uproszczenia równomierny nacisk powierzchniowy w /wojacli, należy

l

i

założyć większą wytrzymałość gwintu na nacisk powierzchniowy niż wytrzymałość rdzenia .śruby

S;k_n w S, -k_r    (6.9) 7 warunku 6.9 otrzymamy wysokość nakrętki

n >

[//]

{6.10}

MPa ■ cm² ■ cm MPa■ cm ■cm

Wysokość nakrętki można również obliczać na naciski dopuszczalne, wychodząc /.wzoru

G ^ ,

p = v - ^ 'w 5„-z-

H

w którym z — liczba zwojow równa z -

71 _n

S₀ —■ powierzchnia nacisku równa S_a — - (d~-- Df).

4

Stąd

P = .

4(2; P

lid²-Hf}-H

(6.10a)

W zależności od charakteru pracy połączenia gwintowego we wzorach 6.10 i 6.10a przyjmuje się następujące wartości naprężeń dopuszczalnych: w połączeniach złącznych — k„ ar 0,3 k_t, w połączeniach ruchowych k₀ (0,2 z- 0,1 )k., przy czym mniejsze wartości przyjmuje się dla połączeń często pracujących (np. śruby pociągowe tokarek). Przy ustalaniu wysokości nakrętek w połączeniach 'ruchowych należy uwzględnić również warunki empiryczne, podane m, in. w ćwiczeniach projektowych.

Obliczanie wytrzymałości gwintu na ścinanie (rys. 6.3 — przekrój /) jest zbędne, ponieważ, przy prawidłowej wysokości nakrętki gwint nic zostanie ścięty.

W zależności od warunków pracy połączenia gwintowego, wytrzymałość rdzenia śruby obliczamy wg następujących wzorów:

103