Учебная презентация. Условие самоторможения в винтовой паре

Учебная презентация по технической механикеТема: «Условие самоторможения в винтовой паре»Силяева Н.П.

Условие самоторможения в винтовой паре, при котором статическая осевая нагрузка не вызывает само отвинчивания гайки, выражается неравенством vP - Все крепежные резьбы самотормозящие. В примере 3.1 метрическая резьба с крупным шагом М20 имеет угол подъема Y2 29, а приведенный угол трения р 9 50, следовательно, самоторможение обеспечивается.  

Условие самоторможения  ( условие, при котором передача движения невозможна) определяется неравенством у рс.

Условие самоторможения в винтовой паре, при котором статическая осевая сила Fa не вызывает само отвинчивания гайки, выражается неравенством |/ < ср'.
Все крепежные резьбы самотормозящие.
В примере 6.1 метрическая резьба с крупным шагом М20 х 2,5 имеет угол подъема |/ = 2°29', а приведенный угол трения (р' = 9°50', следовательно, самоторможение обеспечивается.
Самоторможение в метрических резьбах с мелким шагом надежнее, так как они имеют меньший угол 
При переменных нагрузках, вследствие взаимных микросмешений поверхностей трения витков гайки и болта, условие самоторможения нарушается.
КПД винтовой пары г| определяется отношением полезной работы Wn к затраченной работе W3 за один оборот винта или гайки.

Для повышения ККД винтовых механизмов используют различные средства, снижающие трение в резьбе:
антифрикционные металлы,
тщательную обработку и смазывание трущихся поверхностей,
установку подшипников под гайку или упорный торец винта,
применение шариковых винтовых пар и др.


Для круглых эксцентриков условие самоторможения будет обеспечиваться при отношении D / e 2 / /, где /) - диаметр цилиндрической рабочей поверхности эксцентрика; е - эксцентриситет; / - коэффициент HRC55 - BU трения. Отношение D / 1 называется характеристикой эксцентриситета.
Неравенство выражает условие самоторможения тела на шероховатой ( реальной) поверхности, которое формулируется так: тело, лежащее на шероховатой поверхности, остается в покое до тех пор, пока линия действия равнодействующей активных сил, приложенных к нему, проходит внутри конуса трения

Для обеспечения условия самоторможения угол конуса цанги должен быть небольшим. После окончания обработки детали на квадратную головку пробки надевают гаечный ключ и легким ударом по его рукоятке поворачивают пробку, которая выходит из конического отверстия корпуса, и деталь легко снимается с оправки.
В этом заключается условие самоторможения. Наклонная плоскость, у которой угол наклона к горизонту меньше угла трения, называется самотормозящей

Для круглых эксцентриков условие самоторможения будет обеспечиваться при отношении D / e 2 / /, где /) - диаметр цилиндрической рабочей поверхности эксцентрика; е - эксцентриситет; / - коэффициент HRC55 - BU трения. Отношение D / 1 называется характеристикой эксцентриситета.
Неравенство (1.43) выражает условие самоторможения тела на шероховатой ( реальной) поверхности, которое формулируется так: тело, лежащее на шероховатой поверхности, остается в покое до тех пор, пока линия действия равнодействующей активных сил, приложенных к нему, проходит внутри конуса трения.

Несмотря на то, что все крепежные резьбы удовлетворяют условию самоторможения при ударах и сотрясениях, испытываемых соединением, возможны случаи само отвинчивания. Во избежание само отвинчивания применяют особые устройства, называемые гаечными замками. Рассмотрим некоторые из них.
Резьбы грузовых винтов в домкратах и прессах должны удовлетворять условию самоторможения Y P где Р - угол трения и у - угол подъема средней винтовой лилии.
Это явление называется самоторможением в резьбе, а неравенство со р - условием самоторможения.  

Для крепежных резьб понятие КПД не имеет смысла, а для резьбовой пары передачи винт — гайка стремятся получить высокие значения КПД
КПД увеличивается и с уменьшением приведенного угла трения ср'. Для уменьшения угла] применяют резьбы с малыми углами у наклона рабочей грани профиля (прямоугольная у = 0°, упорная у = 3°, трапецеидальная у = 15°), а для снижения коэффициента трения / применяют смазку, детали винтовой пары изготовляют из антифрикционных материалов (бронзы и др.), тщательно обрабатывают трущиеся поверхности, применяют шариковые (роликовые) винтовые пары

Регулирующее устройство должно работать весьма устойчиво, а его перестановка - осуществляться при условии самоторможения и отсутствии обратной реакции. Поэтому подобные устройства стремятся делать с постоянным эксцентриситетом.  
Задачей настоящей статьи является обобщение достижений отечественных работ в части понимания физической сущности и условий самоторможения плоских кинематических пар.