8.3. Залежність між моментом, прикладеним до мутри, та осьовою силою ґвинта

 

Розглянемо ґвинт, який навантажений осьовою силою F (рис. 4). Для загвинчування мутри до ключа необхідно прикласти момент Т_загв., а до стрижня ґвинта реактивний момент Т_р, який утримує стрижень від обертання. При цьому можна записати:

,                                         (1)

де Т_Т – момент сил тертя на опорному торці мутри; Т_р- момент сил у різі.

 Т_р =  ; D_сер – середній діаметр торця мутри, який визначаємо за формулою  , де D₁ – зовнішній діаметр опорного торця мутр; d_отв – діаметр отвору під ґвинт; f – коефіцієнт тертя на торці. Момент сил у різі визначимо, розглядаючи мутру як повзун ( рис. 5, а)

Т_р = 0.5 F ×d₂ tg (y +j ),                                    (2)

 де F – осьова сила, Y – кут підйому різі, j – кут тертя в різі, d₂ – середній діаметр різі.

 

Рис. 4

Рис. 5

Підставивши вирази для моментів у рівняння (1), отримаємо:

.                           (3)

Момент відґвинчування з урахуванням тертя на торці мутри за аналогією до формули (3):

.                       (4)

 

Умова самогальмування. ККД ґвинтової пари. Умова самогальмування лише в різі без урахування тертя на торці мутри: y<j. Всі кріпильні різі – самогальмівні. Для цих різей  Y= 2⁰30^¢…3⁰30^¢ , а кут тертя

j » 6⁰ … 16⁰. Ходові різі виконують як самогальмівними, так й неcамогальмівними.

Враховуючи втрати лише в різі ( Т_Т = 0), знайдемо ККД у ґвинтовій парі

 .                                          (5)

У самогальмівній парі, де y<j, h<0,5 ККД зростає зі збільшенням Y і зменшенням j.

Для збільшення кута підйому різі Y у ґвинтових механізмах застосовують багатозаходні різі.