Расчет и проектирование гидростатической передачи винт-гайка на ПЭВМ. Махаров Д.Г. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

верхностей резьбы винта и гайки наблюдается проток масла, соответст-
вующий некоторому зазору. Поэтому следует задаваться некоторой ми-
нимальной толщиной масляного слоя h
min
, определяемой степенью ше-
роховатости и точности рабочих поверхностей резьбы.
При заданной величине h
1
=h
min
нагрузочная способность Р воз-
растает с увеличением зазора в резьбе, так как из выражения (13):
h
a
=
ε
1
1
h
(16)
При данном значении
ε
нагрузочная способность Р достигает
максимума при определенной оптимальной величине m
a
= m
jопт.
(см.
приложение рис. 4)
Зависимость m
опт.
от
ε
определяется как:
()
2
.
.
1
1
ε
=
опт
опт
m
m
3/2
При изменении
ε
от 0 до 1 m
окт
изменяется от 0,5 до 0.
5.2.Жесткость масляного слоя
[
]
2
Дифференцируя выражение (12) и используя (11) и (12), получа-
ем жесткость j масляного слоя в направлении от винта:
()
()
[]
()
()
[]
++
+
+
+
==
3
2
2
3
2
2
1
1
1
1
1coscos3
αε
ε
αε
ε
α
βρλ
a
H
h
F
dh
dP
j
кг/см, (17)
Из выражения (17) и приложения (см. рис. 5) следует, что пре-
дельно достижимая величина
a
hj возрастает с увеличением
ε
и
уменьшением m
а
.
Однако при заданной минимальной толщине масляного
слоя h
1
= h
min
увеличение
ε
требует увеличения h
a
, что приводит
к снижению жесткости j.
Подставив из равенства (16) значение h
а
в (17) и приняв
h
1
=h
min
, получаем:
()
()
()
[]
()
()
[]
++
+
+
+
=
3
2
2
3
2
2
min
1
1
1
1
1
coscos3
αε
ε
αε
ε
εα
ρβλ
h
F
j
H
,
(18)
Из выражения (18) следует, что при заданной величине
h
min
для повышения жесткости j масляного слоя следует стре-
миться к уменьшению
ε
. В то же время, с уменьшением
ε
пони-
жается нагрузочная способность Р.
Поделив выражение (14) на (18), можно найти значение
ε
,
соответствующее заданному соотношению P/j и заданной мини-
мальной толщине масляного слоя h
min
(см. приложение, рис. 6).
Величину m
а
целесообразно принимать равной m
а
= 0,5 из
условия достижения максимальной жесткости при малых значе-
ниях
ε
(см. приложение рис. 4 и рис. 5).
Следует отметить, что немного снижая жесткость j можно
снизить m
а
до 0,3 и при этом нагрузочная способность Р несколь-
ко повысится, а расход масла существенно снизится.
Как показали эксперименты
[
]
2,1 минимально допустимая
толщина масляного слоя h
min
для поверхностей резьбы винта и
гайки, подвергавшихся притирке, составляет 10-15 мкм.
верхностей резьбы винта и гайки наблюдается проток масла, соответст-                             Однако при заданной минимальной толщине масляного
вующий некоторому зазору. Поэтому следует задаваться некоторой ми-                        слоя h1 = hmin увеличение ε требует увеличения ha, что приводит
нимальной толщиной масляного слоя hmin, определяемой степенью ше-                         к снижению жесткости j.
роховатости и точности рабочих поверхностей резьбы.
       При заданной величине h1=hmin нагрузочная способность Р воз-
растает с увеличением зазора в резьбе, так как из выражения (13):                                Подставив из равенства (16) значение hа в (17) и приняв
                                                                                          h1=hmin, получаем:
                                             h1
                                      ha=              (16)
                                            1− ε                                              3 cos λ ⋅ cos β ⋅ ρ H ⋅ F∋             ⎧⎪ (1 − ε )2             (1+ ε )
                                                                                                                                                                      2     ⎫⎪
                                                                                          j=−                            α ⋅ (1 − ε )⎨                   +                 3⎬
                                                                                                                                                                                ,
      При данном значении ε нагрузочная способность Р достигает
                                                                                                         hmin                          [             ] [
                                                                                                                                      ⎪⎩ (1 − ε )2 + α
                                                                                                                                                       3
                                                                                                                                                           (1 + ε )2 + α   ] ⎪⎭
максимума при определенной оптимальной величине ma = mjопт. (см.                          (18)
приложение рис. 4)
                                                                                                 Из выражения (18) следует, что при заданной величине
                                                                                          hmin для повышения жесткости j масляного слоя следует стре-
        Зависимость mопт. от ε определяется как:                                          миться к уменьшению ε . В то же время, с уменьшением ε пони-
                                                                                          жается нагрузочная способность Р.
                                      mопт.
                                    1 − mопт.
                                                   (
                                              = 1− ε 2   ) 3/2                                   Поделив выражение (14) на (18), можно найти значение ε ,
                                                                                          соответствующее заданному соотношению P/j и заданной мини-
                                                                                          мальной толщине масляного слоя hmin (см. приложение, рис. 6).
        При изменении ε от 0 до 1 mокт изменяется от 0,5 до 0.                                   Величину mа целесообразно принимать равной mа = 0,5 из
                                                                                          условия достижения максимальной жесткости при малых значе-
                        5.2.Жесткость масляного слоя [2]                                  ниях ε (см. приложение рис. 4 и рис. 5).
                                                                                                 Следует отметить, что немного снижая жесткость j можно
      Дифференцируя выражение (12) и используя (11) и (12), получа-                       снизить mа до 0,3 и при этом нагрузочная способность Р несколь-
ем жесткость j масляного слоя в направлении от винта:                                     ко повысится, а расход масла существенно снизится.
                                                                                                 Как показали эксперименты [1,2] минимально допустимая
    dP     3 ⋅ cos λ ⋅ cos βρ H ⋅ F∋ ⎧⎪ (1 − ε )
                                                     2
                                                               (1 + ε )2 ⎫⎪ кг/см, (17)   толщина масляного слоя hmin для поверхностей резьбы винта и
j=      =−                          ⋅α ⎨                  +              3⎬               гайки, подвергавшихся притирке, составляет 10-15 мкм.
    dh1                ha                   [
                                       ⎪⎩ (1 − ε )2 + α
                                                        3
                                                         ] [            ]
                                                            (1 + ε )2 + α ⎪⎭
       Из выражения (17) и приложения (см. рис. 5) следует, что пре-
дельно достижимая величина j ⋅ ha возрастает с увеличением ε и
уменьшением mа.