Durante a operação da espiral deslizante, ela suporta principalmente a ação do torque e da tensão axial (ou pressão).
Ao mesmo tempo, há um deslizamento relativo significativo entre a rosca do parafuso e da porca quando eles giram entre si. A principal forma de falha é o desgaste da rosca.
Portanto, o tamanho básico da espiral deslizante é geralmente determinado com base nas condições de resistência ao desgaste.
Cálculo da resistência ao desgaste do parafuso
Dado: F=41048 (N), conforme “Projeto Mecânico”:
Para rosca trapezoidal, se h=0,5P, então conforme “Projeto Mecânico”, (p)=22 MP.
Portanto,
onde Φ = 4 pode ser obtido para alta precisão de transmissão, carga pesada e longa vida útil.
(p) é a pressão admissível do material, conforme “Projeto Mecânico”, (p)=22 MPa.
d² pode ser considerado 50,5 mm para atender ao requisito de d². Portanto, o diâmetro nominal d=55mm.
Diâmetro externo da rosca d3=45mm.
Diâmetro interno da rosca D4=56mm e D1=46mm.
Passo de rosca p=9mm.
Altura da porca H=202mm.
Cálculo da resistência do parafuso
Dado o torque.
De acordo com “Projeto Mecânico”, para roscas gerais com M10~M16, tanφv=0,17.
Dado D = 100 mm e t = 25 mm,
Portanto,
Área transversal crítica,
Onde A é a área mínima da seção transversal do parafuso.
De acordo com “Projeto Mecânico”, σé=320~360 MPa. Assim, σca ≤ (σ). Portanto, conclui-se que os dados do parafuso previamente obtidos atendem aos requisitos de resistência.
Cálculo da resistência da porca
Como a resistência do material da porca é inferior à do parafuso, basta verificar a resistência da rosca da porca. Pegue a altura da porca H = 202 mm. A condição de resistência à flexão da seção transversal perigosa a—a da rosca é:
onde b é a espessura da raiz do fio, mm. Para roscas trapezoidais, b=0,65P=5,85mm.
l é o braço do momento fletor, mm.
(τ) é a tensão de cisalhamento admissível do material da porca.
(σb) é a tensão de flexão admissível do material da porca.
Portanto,
As porcas esquerda e direita têm 101 mm de altura.
Cálculo da estabilidade do parafuso
A carga crítica Fcr pode ser calculada pela fórmula de Euler.
onde E é o módulo de elasticidade de tração e compressão do material do parafuso, Mpa, E=2,06×105 MPa.
I é o momento de inércia da seção perigosa do parafuso, mm4.
Portanto,
Portanto, a conclusão é que a estabilidade do parafuso é confiável.
