IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

В практике использования слесарных зажимных устройств (тисков), наиболее широкое применение имеют винтовые механизмы, зажимающие усилия в которых определяются параметрами резьбовых соединений и прикладываемыми силами. В настоящем докладе излагается прием получения с помощью винтовых кинематических пар усилий сколь угодно больших.

На рисунке 1 показана схема винтовых тисков с двумя подвижными гайками 2 и 3 соединенными с валом 1, гайки имеют одинаково-направленные резьбы, отличающиеся углами наклона. В таком устройстве при вращении вала, две гайки с упорами движутся в одном направлении, но с различными смещениями относительно вала, догоняя одна другую. Если между упорами гаек установить сжимаемое тело, можно получить необходимое усилие для его деформации.

Приложим силу Р₁ к валу 1 и силы сопротивления Р₂ к гайкам 2 и 3. Примем условия, что силы трения в парах в винтовых пазах малы по сравнению с действующими силами и радиусы винтов r, на которых приложена движущая сила Р₁ и силы реакций R₁₂ и R₁₃, равны между собой.

Можно записать суммарную работу всех действующих на механизм:

P₂·S₃ - P₂·S₃= P₁·φ₁·r₁ .

Зависимость между смещением S и углом поворота φ винта выражается через тангенс угла β: . Выразим отсюда S и подставим в предыдущую формулу:

P₂· tgβ₁₃·φ₁·r₁ - P₂· tgβ₁₂·φ₁·r₁ = P₁·φ₁·r₁ .

Из приведенной формулы выразим Р₂

Полученная формула показывает, что при уменьшении разности углов β₁₃ и β₁₂ сила, действующая на заготовку, будет стремиться к бесконечности.