Guia especializado para selecionar o parafuso e a porca certos para o seu projeto

Durante o funcionamento da espiral deslizante, esta suporta principalmente a ação do binário e da tensão axial (ou pressão). Ao mesmo tempo, existe um deslizamento relativo significativo entre a rosca do parafuso e da porca quando rodam entre si. A principal forma de falha é o desgaste da rosca. Por conseguinte, a dimensão básica da espiral de deslizamento é geralmente [...]

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Durante o funcionamento da espiral deslizante, esta suporta principalmente a ação do binário e da tensão axial (ou pressão).

Ao mesmo tempo, existe um deslizamento relativo significativo entre a rosca do parafuso e da porca quando rodam entre si. A principal forma de falha é o desgaste da rosca.

Por conseguinte, o tamanho básico da espiral deslizante é normalmente determinado com base nas condições de resistência ao desgaste.

Cálculo da resistência ao desgaste do parafuso

Dado: F=41048 (N), de acordo com "Mechanical Design":

Para a rosca trapezoidal, se h=0,5P, então, de acordo com o "Projeto mecânico", [p]=22 MP.

Por conseguinte,

em que Φ=4 pode ser considerado para alta precisão de transmissão, carga pesada e longa vida útil.

[p] é a pressão admissível do material, de acordo com o "Projeto mecânico", [p]=22 MPa.

d² pode ser considerado como 50,5 mm para cumprir o requisito de d². Por conseguinte, o diâmetro nominal d=55mm.

Diâmetro da rosca externa d3=45mm.
Diâmetro da rosca interna D4=56mm e D1=46mm.
Passo de rosca p=9mm.
Altura da porca H=202mm.

Cálculo da resistência do parafuso

Dado o binário.

De acordo com o "Projeto mecânico", para roscas gerais com M10~M16, tanφv=0.17.

Dado D=100mm e t=25mm,

Por conseguinte,

Área da secção transversal crítica,

Em que A é a área mínima da secção transversal do parafuso.

De acordo com o "Projeto mecânico", σs=320~360 MPa. Assim, σca ≤ [σ]. Por conseguinte, conclui-se que os dados relativos aos parafusos obtidos anteriormente cumprem os requisitos de resistência.

Cálculo da resistência da porca

Como a resistência do material da porca é inferior à do parafuso, só é necessário verificar a resistência da rosca da porca. Considerar a altura da porca H=202mm. A condição de resistência à flexão da secção transversal perigosa a-a da rosca é:

em que b é a espessura da raiz da rosca, mm. Para roscas trapezoidais, b=0,65P=5,85mm.

l é o braço do momento fletor, mm.

[τ] é a tensão de corte admissível do material da porca.

bé a tensão de flexão admissível do material da porca.

Por conseguinte,

Tanto a porca esquerda como a direita têm 101 mm de altura.

Cálculo da estabilidade do parafuso

A carga crítica Fcr pode ser calculada pela fórmula de Euler.

em que E é a resistência à tração e à compressão módulo de elasticidade do material do parafuso, Mpa, E=2,06×105 Mpa.

I é o momento de inércia da secção transversal perigosa do parafuso, mm4.

Por conseguinte,

Por conseguinte, conclui-se que a estabilidade do parafuso é fiável.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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