116 6. Obliczenia gwintów
w stosunku do pozostałych krzywizn i w związku z tym może być pominięta w obliczeniach. Suma i różnica krzywizn przy wymienionym wyżej uproszczeniu wyraża się wzorami
*e=
4 r — djc
F(e) =
d(c
dk ‘ dk r rdk ’ * łS' 4 r — dk '
Promień rowka bieżni śruby i nakrętki jest taki sam i wielkość
2 08
jego jest zazwyczaj równa r = 0,520*. Dla takiego promienia Eg
2 COS2 Cljc
F(o) = 0,926 oraz 0,415 (jeśli pominie się krzywiznę bieżni———•
to K1(J= K2() —Ka). Podstawiając do wzoru (6.67) Q*(z) = ki(z)dic oraz 2,08
dk
q(z)P
« Di* sin a*
, a także korzystając z przekształconego wzoru (6.64): k,(z) = , otrzymujemy
. ,q*(z). (6.68)
nuiksmak I
Przemieszczenie osiowe gwintu śruby i nakrętki w wyniku odkształceń kontaktowych jest równe
(6.69)
gjdzie
(6.70)
n - K, Y[2,08<l* -r) śin «.{]/~+ “j.;—)]
2 . 2 \ |2
— Vi 1 — Vk
+
f<2 Ek
Łączne przemieszczenie gwintu w przekroju z zgodmo z zależnością (6.66) i (6.69) opisać można wzorem
(6.71)
ói(z) + (3z(z) = (5p(z) + ó*(z) = rq(z) + r*q (z) i stąd równanie przemieszczeń przyjmie postać
2 2‘ 2 Ą Jjq(Zj) dd dz=[rq(z)+r*q^ (z)] - [ Tq(0)+r*qT (0)]. (6.72)
0 o
Dokładne rozwiązanie tego równania jest bardzo pracochłonne. Dlatego też w praktyoe stosuje się rozwiązania przybliżone. Przybliżenie to polega na linearyzacji rozkładu obciążeń wynikających z odkształceń kontaktowych. Przyjmuje się mianowicie, że
2
(6.73)
q3 (z) = o + bq(z),
gdzie a i b są parametrami stałymi.
Ponieważ rozkład obciążeń w gwincie tocznym jest znacznie bardziej równomierny niż w gwincie zwykłym, a linearyzacja dotyczy tylko jednej, mniejszej ze składowych obciążeń, założenie takie nie prowadzi do dużych błędów.
Uwzględniając wzór (6.73) równanie (6.72) przyjmie postać
0 0
(6.74)
Jak widać z równania (6.74) parametr a nie ma wpływu na rozkład obciążenia. Parametr b należy zaś tak dobrać, aby aproksymująca prosta pokrywała się ze styczną linii określonej równaniem (6.73) w punkcie Q
q = q*, = -jy- , czyli
Różniczkując dwukrotnie równanie (6.74), otrzymujemy
(6.75)
q"(z)-m2q(z) = 0,
gdzie
Uwzględniając warunki brzegowe (patrz punkt 6.1.5), otrzymujemy równanie rozkładu obciążeń w gwincie w połączeniu różnoimiennym
Qm
9(2) sinh mN
coshmz
(6.76)
oraz w połączeniu jednoimiennym
Qm coshmz
sinhmN E1F1
coshm(N — z) 1
*2F2
(6.77)
Przykładowy rozkład obciążeń w gwincie, w którym wszystkie elementy wykonano ze stali ŁH15 (£ = 2,1-105 MPa, i'= 0,30, HRC = 60) o wymiarach dp = 100 mm, P — 12 mm, d* = 7 mm, r = 0,52dk =