Простейший винтовой домкрат (рис. 1) состоит из корпуса 1, в который запрессована бронзовая втулка-гайка 2 с прямоугольной или трапецеидальной нарезкой, винта 3 и пяты 4. Винт перемещается при вращении рукоятки 5.
| Рис. 1. Расчетная схема винтового домкрата: 1 – корпус; 2 – гайка; 3 – винт; 4 – пята. |
| Рис. 2. Схема сил и основные конструктивные элементы винтового домкрата |
Чтобы пята домкрата хорошо прилегала к поверхности груза, ее делают самоустанавливающейся. При подъеме груза она не вращается. Винтовые домкраты самотормозящиеся, вследствие чего безопасны в эксплуатации. Винт домкрата изготавливается из стали 40 и 45. Головка винта обязательно подвергается термообработке до твердости HRC = 40...45.
КПД самотормозящихся винтов всегда меньше 0,5. Для самоторможения необходимо, чтобы 
, где 
– угол подъема винтовой линии, 
– угол трения. При коэффициенте трения в паре винт-гайка f = 0,1, 
= 5,5°, = 4...5°.
Внутренний диаметр винта dв ориентировочно определяет из расчета на сжатие по пониженному на 30 % допускаемому напряжению.
, (1)
где Q – сила, действующая да винт.
Отсюда внутренний диаметр винта:
, (2)
Величина 
,
где n = 2,5...3 – коэффициент запаса; 
=1800...2000 МПа.
Рассчитав dв, по ГОСТу выбирают для трапецеидальной, прямоугольной или упорной резьбы шаг Р, средний диаметр резьба dср и наружный диаметр dн. Затем проверяют условие самоторможения винта по условию.
, где 
. (3)
Если 
необходимо уменьшить шаг винта. Крутящий момент, прилагаемый к винту, вычисляется по формуле:
, (4)
где dп – диаметр подпятника домкрата, м; f = 0,1 – коэффициент трения в контакте между пятой и винтом.
Для создания крутящего момента использует рукоятку, длина которой R = 0,4...0,6 м, а сила на рукоятке не должно превышать 300 Н.
Задавшись длиной рукоятки, находим силу:
, Н (5)
Если условие не выполняется, необходимо увеличить длину рукоятки (что крайне нежелательно) или уменьшить шаг винта. Винт проверяют на совместное действие сжатия и кручения, а при значительной длине и на устойчивость.
Приведенные напряжения:
, (6)
где 
– касательные напряжения.
Условие достаточной прочности имеет вид 
.
Для большинства сталей, применяемых для изготовления винтов можно принять 
МПа.
На устойчивость винт проверяет по формуле Эйлера:
, Н (7)
где Pкр – критическая сила, Н; Е = 2·1011 МПа – модуль упругости стали.
,
l – максимальная высота подъема, м.
Запас устойчивости:
(8)
Затем определяют число витков гайки:
(9)
где [ q ] – допускаемым удельные давления в контакте винта и гайки, Н/м2. Значения допускаемых удельных давлений приведены в табл.1.
Таблица 1
| Материал винт-гайка | [ q ], МПа | Материал винт-гайка | [ q ], МПа |
| Сталь-чугун | (5-6)106 | Сталь-сталь | (7-13)106 |
| Сталь антифрикционный чугун | (10-13)106 | Сталь-бронза | (7-13)106 |
Число витков резьбы гайки не должна быть более 10, так как остальные витки не будут работать. Если все же Z > 10, то берут другой материал или увеличивает диаметр винта.
Высота гайки: 
(10)
КПД домкрата вычисляется по формуле: 
,
где An – работа по поднятию груза за 1 оборот винта, т.е. An = QP, Дж.
– работа, совершаемая рабочим за 1 оборот винта, Дж.
Более подробно материал для выполнения КР изложен в МУ по СРС.
Библиографический список рекомендуемой литературы
1. Технологическое оборудование предприятий автомобильного транспорта (Часть 1. Типаж технологического оборудования): Учеб. пособие / В.И. Петров, Н.В. Григорьева. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - 384 с.
2. Технологическое оборудование предприятий автомобильного транспорта (Часть 2. Типаж, проектирование и эксплуатация технологического оборудования): Учеб. пособие / В.И. Петров, Н.В. Григорьева. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. - 546 с.
3. Иванов, В.П. Оборудование автопредприятий [Электронный ресурс]: учебник / В.П. Иванов, А.В. Крыленко. — Электрон. дан. — Минск: Новое знание, 2014. — 302 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=49453 — Загл. с экрана.
4. Коваленко, Н.А. Организация технического обслуживания и ремонта автомобилей [Электронный ресурс]: учебное пособие. — Электрон. дан. — Минск: Новое знание, 2014. — 229 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=64772 — Загл. с экрана.
5. Круглик, В.М. Технология обслуживания и эксплуатации автотранспорта [Электронный ресурс]: учебное пособие / В.М. Круглик, Н.Г. Сычев. — Электрон. дан. — Минск: Новое знание, 2013. — 260 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=43876 — Загл. с экрана.
Периодические издания
1. Журнал «Автотранспортное предприятие».
2. Журнал «Автомобильная промышленность».
3. Журнал «За рулем».
Интернет ресурсы
1. https://www.zr.ru – сайт журнала «За рулем».
2. https://www.elibrary.ru – научная электронная библиотека в области науки, технологии.
3. https://www.mashin.ru – журнал «Автомобильная промышленность».
4. https://www.ecology-npf.narod.ru – журнал «Двигателестроение».
5. https://www.sorokin.ru – сайт компании «Сорокин-инструмент» - технологическое оборудование для технического обслуживания и ремонта автомобилей.