34064 new 58 (2)

118 6. Obliczenia gwintów

= 3,64 mm, D_ik — 95,05 mm, D_2k — 104,95 mm, d_w — 70 mm, D, — = 130 mm, N = 72 mm, a_k — 45° przy obciążeniu Q = 72 kN przedstawiono na rys. 6.26.

<7 Ir)

W

U

12 3    4 5 6 7 8

zwój

Rys. 6.26. Rozkład obciążeń q(z) w gwincie tocznym: 1 — złącze jednoimienne, 2 —

złącze różnoimienne

6.6. Obliczenia wytrzymałościowe gwintu tocznego

Gwint toczny przenoszący duże obciążenie podlega procesowi zmęczeniowego niszczenia. Na powierzchni gwintu i na kulkach po pewnym czasie eksploatacji pojawiają się drobne pęknięcia. Pęknięcia te rozwijając się prowadzą do wykruszenia materiału współpracujących elementów. Zdeformowany styk i wykruszone cząstki materiału bardzo znacznie pogarszają dokładność przylegania, co prowadzi do dużych lokalnych przeciążeń i w efekcie końcowym do szybkiego awaryjnego zniszczenia. Proces ten nosi nazwę pittingu. Aby trwałość gwintu była dostatecznie duża, naciski stykowe p_max wyznaczane ze wzorów Hertza nie powinny przekroczyć wartości doświadczalnie określonych nacisków dopuszczalnych p_dop. Warunek ten wyraża nierówność

(6.78)

gdzie K,_a jest współczynnikiem bezwymiarowym zależnym od różnicy krzywizn F(o) (rys. 6.25), a

Qk ma* = q(z),

'max

Pd,

rut_

3tD_l)csin a_k

maksymalnym obciążeniem kulki.

Wartości nacisków dopuszczalnych określa się w zależności od twardości stykających się ciał. Dla stali ŁH15 o twardości HRC = 60, z jakiej zazwyczaj wykonywane są gwinty toczne, dla normalnej eksploatacji przyjmuje się p_dop = 2500-i-3000 MPa. Przy krótkotrwałej pracy gwintu można przyjąć p_dop = 4000 MPa. Gdy materiał elementów stykowych ma mniejszą twardość (HRC < 60), wartości nacisków dopuszczalnych określa się z zależności

Pd_0p = (2500-ł-3000)łc_p MPa.

Wartości współczynnika k_p podano w tablicy 6.2.

Tablica 6.2. Wartości współczynnika nacisków dopuszczalnych w gwintach

tocznych

Twardość materiału elementów stykowych sztywnych HRC	58	54	49	45	40	35	29
kp	0,89	0,79	0,69	0,6	0,5	0,41	0,38