У затянутых болтов сила F возникает при затяжке. В других случаях осевая сила на винт создается внешней нагрузкой (домкраты). При вращении болтов преодолеваются 2 момента сопротивлению: момент в резьбе TP и момент на торце TT. Они суммируются на рукоятке ключа T = TP – TT. В опасном сечении винта действует полная сила F. Эпюры F и T строят для выявления опасного сечения и характера напряженного состояния винта.
Момент трения на торце
В зависимости от того, какая из деталей вращается, торец может быть кольцевым или сплошным (круговым). В общем случае для кольцевого торца элементарная сила трения:
dFТР = dA×p×fT, где p = 4F/{p(D2–d02)} – давление. Элементарный момент трения dTT = dApfTr, где dA = da×dr.
Момент трения на торце TT = F×fT×dT/2
Диаметр трения:
КПД
Для пары винт-гайка при завинчивании
При отвинчивании
КПД винтового механизма (с учетом трения на торце)
Самоторможение винтовой пары соблюдается при условии y < j¢ = arctgf¢. Т.к. у крепежных резьб это условие соблюдается, то они являются самотормозящими.
Затянутые болты, грузовые и ходовые винты работают и рассчитываются на сложное сопротивление.
Проверочный расчет:
dP = 4F/(pd12), tK = T2/ (0,2d13),
Проектный расчет
Т.к. напряжение кручения можно определить только при известных размерах, то задача проектного расчета решается приближенно
С – коэффициент, учитывающий напряжение кручения.
по ГОСТу с последующим проверочным расчетом.