Jestem niezależnym kreślarzem w firmie solidworks i mam klienta, który prosi mnie o sprawdzenie wytrzymałości zespołu pręt/nakrętka gwintowana.
Problem polega na tym, że rzadko korzystam z narzędzia symulacyjnego i chciałem wiedzieć, czy taka symulacja jest możliwa?
W zasadzie mam oś gwintowaną M45x1,5 z nakrętką + podkładka zębata. W pierwszych prototypach, które wykonał, nakrętka miała 15 mm wysokości, a teraz, aby zaoszczędzić miejsce, ma tylko 10 mm i dlatego obawia się, że zerwie gwinty na osi.
Czy zostałeś poproszony o wykonanie symulacji w SolidWorks? Ponieważ, ogólnie rzecz biorąc, do symulacji SolidWorks używa złącza śrubowego, ponieważ gwinty nie są pokazane :
Klient nie zmusza mnie do robienia symulacji, ale może pozwolić mi trochę popracować nad symulacjami. Z drugiej strony naprawdę trudno mi zrozumieć, jak to działa... Naprawdę muszę poświęcić czas na przeczytanie wszystkiego.
Próbowałem wykonać obliczenia, ale znalazłem dość duży wynik. Oś wykonana jest z żeliwa, a siła ciągnięcia gwintu wynosi 24463 kg. Więc myślę, że jest w porządku!
@Gt22 jest to nakrętka KM9 firmy SKF o wymiarach M45x1,5. Oś jest odpowiednio obrobiona.
(Prawidłowe) modelowanie styku śruba/nakrętka metodą elementów skończonych jest stosunkowo żmudnym ćwiczeniem. Zwłaszcza w takim przypadku, gdy podziałka jest bardzo mała w porównaniu ze średnicą. Dlatego odradzam tego rodzaju testy, aby rozpocząć symulację.
To powiedziawszy, wykonując pierwsze szybkie obliczenia ręcznie, dochodzę tylko do oporu około 5000 kg dla wytrzymałości gwintów na ścinanie. Być może jednak nie wyszedłem z właściwych założeń.
Ogólnie wykonuję następujące obliczenia: F = Rc * (d*3,14)*(n*P/2)
gdzie Rc = dopuszczalne naprężenie ścinające. Biorąc pod uwagę, że Rc = 0,5*Re i Re = 200 MPa dla żeliwa, mam Rc = 100 MPa (oczywiście jest to dyskusyjne, ale potrzebowałem wartości).
d = 45 mm. Zwykle musiałbyś wziąć średnicę po bokach gwintów, ale biorąc pod uwagę stosunek skoku do średnicy, niewiele się zmieni.
n = liczba gwintów w biegu = Hnut / P - 2 = 10/1,5 - 2 = około 4,5.
P = skok i /2, ponieważ połowa wysokości jest zajmowana przez gwint nakrętki.
Jest to rzeczywiście obliczenie ścinania. Nie zajrzałem do linku do Wikipedii, ale filozofia jest podobna. Moje obliczenia są tylko trochę bardziej pesymistyczne, ponieważ uważam, że pierwszy i ostatni gwint nakrętki nie są całkowicie "sprawne" i dlatego nie są brane pod uwagę.
W przypadku "normalnej" o dużym skoku metrycznym często uważa się, że rdzeń jest bardziej ograniczający niż kilka zaangażowanych gwintów. Ale w tym przypadku stosunek przekroju rdzenia do przekroju zaokrąglenia jest w dużej mierze korzystny dla rdzenia. Więc nie ma potrzeby nawet o tym tutaj mówić.