Cтраница 4
Из двух элементов винтовой пары наибольшего внимания заслуживает винт, так как он имеет относительно большую длину и потому подвергается сжатию, растяжению, изгибу и кручению. Гайка или та часть детали, в которой она выполнена, обычно коротка, а ее форма определяется конструктивно. Поэтому почти всегда она оказывается достаточно прочной и жесткой, так что сжатие, растяжение, изгиб и кручение для нее являются несущественными. Но гайка, как правило, выполняется из более мягкого материала и все ее витки постоянно находятся в работе, в то время как витки винта - более прочные и твердые, вступают в действие последовательно и работают в 3 или большее число раз меньше. Опыт согласуется с таким соображением и показывает, что винтовая передача чаще всего выходит из строя за счет износа гайки, а высокое качество ее работы в основном зависит от достаточной жесткости винта. Поэтому при расчете винтового узла витки гайки нужно защищать от недопустимых удельных контактных давлений, а для винта следует стремиться получить достаточную изгибную и продольную жесткость. [46]
В дальнейшем решение Н. Е. Жуковского было подтверждено экспериментальными исследованиями на прозрачных моделях. График свидетельствует о значительной перегрузке нижних витков и нецелесообразности увеличения числа витков гайки, так как последние витки мало нагружены. На рис. 1.16, а изображена так называемая висячая гайка. Выравнивание нагрузки в резьбе здесь достигают тем, что как винт, так и гайка растягиваются. При этом неравенство AD и АС изменится на обратное ДОДС, а разность Дио и Двс уменьшится. Кроме того, в наиболее нагруженной нижней зоне висячая гайка тоньше и обладает повышенной податливостью, что также способствует выравниванию нагрузки в резьбе. На рис. 1.16 6 показана разновидность висячей гайки - гайка с кольцевой выточкой. При этом увеличивается податливость нижних витков винта, так как они соприкасаются с гайкой не всей поверхностью, а только своими вершинами. Увеличение податливости витков снижает нагрузку этих витков. [47]