Расчет на прочность

Средний диаметр винта определяется по формуле

d2 = , см. (4.1)

где P – действующее на винт усилие, кг.;

ψ – относительная длинна гайки;

[р] – удельное давление, 100 кг/см2

d2 = =2,3 см.

По ГОСТ 10177- 89 наиболее близкой к требуемой (d2=23 мм., S=3, z=1) является резьба с наружным диаметром 24 мм.

Ее основные параметры: средний диаметр резьбы d2=22мм.; внутренний диаметр резьбы винта d1= 20 мм; наружный диаметр резьбы в гайке d1 = 25 мм; высота нитка h= 4 мм; площадь сечения стержня F = 4,5 см2.

Растягивающее напряжение в винте

σ = , кг/см2 (4.2)

σ = кг/см2

Крутящий момент, передаваемый винтом

Мк = , кг ∙ см (4.3)

где β - угол подъема винтовой нитки;

q - приведенный угол трения в резьбе

β = , (4.4)

β = = 2º4`

Мк = =153 кг ∙ см

Напряжения сдвига

τ = , кг/см2 (4.5)

τ = =96 кг/см2

Приведенное напряжение в материале винта

σпр = , кг/см2 (4.6)

σпр = = 275 кг/см2

Предел текучести стали 45: σт = 5500 кг/см2

При этом запас прочности

n = (4.7)

n =

Критическая величина сжимающей силы

Рэ = , кг (4.8)

где Е – модуль продольной упругости;

Jmun – наименьший момент инерции поперечного сечения винта;

vl – приведенная длина винта

Jmun = , см4 (4.9)

Jmun = =1,9 см4

Рэ = =2257 кг

Запас устойчивости ([nу] =>2,5÷4)

nу = (4.10)

где Рсж – сила сжатия, 800 кг.

nу = =2,8

Условие устойчивости выполняется.