Расчет силовой винтовой передачи электромеханического подъемника

Исходные данные

Грузоподьёмность, кН
Количество стоек, шт
Скорость подъема, м/мин	2,2
l1 , м	0,3
Высота подьёма, м	1,5

Грузоподьёмность равна 10000 Н. Тогда Q = 5000Н.

По формуле (1) получим:

Параметры трапецеидальной резьбы которая применяется для грузовых винтов указаны в приложении Б. Выберем с запасом резьбу с номинальным (наружным) диаметром 16 мм и шагом 2. Принимаем материал винтовой пары: для винта Сталь 45, для гайки – бронза Бр ОЦС-6-6-3.

Затем проверяем условия самоторможения винта

< r,

где L - угол подъема винтовой линии;

r - угол трения, для винтовой пары сталь - бронза r = 4⁰; tg4⁰ = 0,07.

Угол подъема винтовой линии определяем по формуле (3)

,

где Р - шаг резьбы.

Согласно рисунка Б.1, внутренний диаметр резьбы равен: d₂ – 0,5Р, а наружный диаметр: d₂ + 0,5Р_.

Если мы выбрали по таблице наружный диаметр d = 16 мм, то средний диаметр будет равен 15мм, а внутренний14 мм. Тогда

2,5⁰<4⁰, следовательно условие самоторможения выполняется.

Коэффициент полезного действия винтовой пары определяется выражением (4)

Выполним проверку винта на прочность с учетом совместного действия деформации растяжения и кручения.

Напряжение растяжения s_р по формуле (7) равно

s_р = = = 28,3МПа

Момент трения на опорах винта М_n по формуле (10) равен

М_n = = =0,19Нм,

Величина крутящего момента М_кр определяется выражением (9)

М_кр = = = 4,3Нм

Величина полярного момента сопротивления для круглого сечения, вычисляется по выражению (11)

=

где d₁ - внутренний диаметр резьбы, в нашем примере d₁ = 14мм

Определим значение касательного напряжения t действующего на винт по формуле.

t = = ,

где М_кр - крутящий момент прилагаемый к винту, Н × м;

W_р - полярный момент сопротивления, м³.

Затем определим приведенное напряжение в соответствии с формулой (6).

= ,

Допускаемое напряжение [s] для материала Сталь 45 равно 160МПа. 32,6МПа<160МПа. Условие прочности по приведенному напряжению действующему на винт соблюдается.

Затем определим необходимое число витков резьбы в гайке Z из расчета по допускаемому давлению. Подставив в формулу (12) значения указанных величин, получим требуемое число витков с округлением до ближайшего целого значения. Для пары сталь - бронза примем допускаемое удельное давление [g] = 12 МПа.

=

Определим высоту гайки по формуле (13)

h = Р × z = 2×9 =18мм

Определим наружный диаметр гайки по формуле (14)

=