1 (Л.П. Варламова, В.П. Титбанов - Методические указания к выполнению домашнего задания по разделу "Соединения"), страница 6

Нг 2 Радиус инерции тюперечного сечения винта где Х- осевой момент инерции сечения; А — площадь поперечного сечения. Пренебрегая ужесточающим действием витков резьбы, прини- мают коз коз Х з.,4 з 64 ' где 4з — внутреннии диаметр резьбы винта В этом слу ще радиус инерции Более точное определение момента инерции дано в работах !1, 2!. При использовании объединенного условия прочности и устойчивости (допустимо при любой гибкости А! условие обеспечения устойчивости принимает вид Р! асв = я!рИ "з 4 где ~4, = — — допускаемое напряжение сжатия. аг 3 Коэффициент снижения допускаемых нагряжений <р определяют по табл.

4.3. Таблица 4.7 Зоечевке кооффовкевте о смокекое Ховускееммх веоркмеекй лкк столовых стермоей орв расчете ке устойчквость 1 ( л. Х ~ % 80 ', 0,01 ' 100 ~ 0 61 'à — —.— 50 ~ О 86 ~~, 120 '. 0,87 :Т ..л 60 082 1 140 ~ 029 80 2 070 ) !60 ~ 0,24 Для стальных винтов при гибкости Х ~100 справедлива формула Эйлера. Она дает более точные результаты расчета. Согласно формуле Эйлера критическая сила, при которой винт теряет устойчивость, гВТ (рМ)' В этом случае условие устойчивости стального винта имеет вид ту — — — в2...3, л'крот р где у — коэффициент запаса устойчивости. у Меньшие значения уу принимиот прн высокой точности определения действующих нагрузок и достоверности расчетной схемы.

4.5. Построевве звюр евл в момевтов. Проверка врочвоств тела вввтв в шйкв Для построения зпюр крутящих (вращающих) моментов, действующих на винт, находят момент Тр в резьбе, момент Тт на торце и момент Т, завинчнвания: Т„.= Т,+ Т„ Т, = ГА — гй(р+ ет'); лг 2 где т(2 — средний диаметр резьбы (остальные обозначения см, год- разд. 4.3); "т ~А 'У л)ср,т 2 где у' — коэффициент трения на торце (см. табл. 3.3). Средний диаметр торца винта (гайки) +В 1 ср.т = где В„„, 11о;о — наибольший и наименьший диаметры торцевой поверхности.

(Торцевую поверхность гайки определяют, принимая .0,,„равным размеру под ключ). Для винтов ответственного назначения проводят уточненную проверку прочности тела винта и гайки. Для опасных сечений определяют действующие в них нормальные о и касательные т напряжения. Числовые значения действующих нагрузок находят по зпюрам сил и моментов. Общий вид условия прочности с использованием четвертой теории прочности: .-.Р.ит ~.~„ где (о) — допУскаемое напРЯжение РастЯжениЯ; 1о1р — — ', Р В передачах с ручным приводом принимают силу одного рабочего (оператора) при нормальной работе Г 6 = 100 н.

Длину воротка или диаметр маховичка определяют, приравнивая момент завинчивания к моменту, создаваемому рабочим (оператором). Диаметр воротка находят из условия его прочности по изгибу в наиболее опасном сечении, полагая, что рабочий может кратковременно развить силу Р„л,, 6 = 300 Н. Коэффициент запаса по текучести для воротка можно принять хт = 1,3. При расчете всех видов соединений, препятствующих провороту гайки (клеевых, с натягом, сварных и т. п,), также полагают, что рабочий может кратковременно приложить силу Рвет рее = ЗОО Н.

4.6. Пример расчета передачи вивт — гайка Для скрепления пакета листов силой гА = 16000 Н используют струбцину (рис. 4.3). Винт 1 имеет метрическую резьбу с крупным шагом. Струбцнна выполнена нз стали Ст.З. Максимальная длина винта 1,„= 200 мм.

Диаметр головки воротка 2)т в 2а12, диаметр торца винта с(т лз. Требуется: 1) определить размеры винта, высоту гайки, размеры воротка; Я вЂ” Ч'и 1Р) Н1 Р 3,14 054 1,6.16 Гибкость Х= — = 42,9. 1 218 5,08 24 3 22,051 20,752 Нз 20,32 8 2) построить эпюры нормальной си- З; лы и круищего момента для винта. а Регнение. 1. Материалы н термообработка. Передача относится к числу релко работающих. Гайка выполнена из стали г( Ст.З, винт — из горячекатаной стали 45. Ф Для нее предел текучести с,,= 360 МПа Ф (см. табл.

1.1), 2. Допускаемое удельное давление в витках резьбы 1р) = 16 МПа (см. табл. 4.2). 3. Коэффициент высоты метрической Р„ резьбы —: 0,54, угол наклона рабочей Н1 Ряс. 4.3 стороны профиля т =30' (см. табл. 4 1). 4. Принимаем коэффициент высоты гайки угг =Н„/Из =1,6 (рекомендуется ун = 1,2...2,5). 5. Средний диаметр резьбы с(2, из условия обеспечения изно- состойкости б. В соответствии с ГОСТ 9150 — 81, ГОСТ 8724-81, ГОСТ 24705 — 81 (см.

табл. 7 приложения 3; 161) принимаем резьбу М24 с крупным шагом из первого предпочтительного ряда диаметров. Параметры резьбы„мм: Наружный диаметр резьбы с' Шаг резьбы Р . Средний диаметр резьбы а~~ Внутренний диаметр резьбы гайки Ю1 . Внутренний диаметр по дну впадины (см. табл. 3.1) 7. Проверяем выполнение условия самоторможения э' > ~у. Приведенный угол трения э' = агс13 —. Принимаем коэффици- / сову ент трения в резьбе ~"= 0,1 (см. табл. 3.3), тогда э' = агой — = агсгй — = 6,587'. 1 0,1 соз 30' 0~866 угол подъема винтовой линии по среднему диаметру л2- Ра 3 у = агс18 —" = агс18 = 2'29'. ян2 Условие самоторможения 6,537'> 2'29' выполняется.

Запас достаточный. 8. Высота ийки Нг =~а1г .Н2 =1,6.22,051 =35,23 мм, Принимаем Н, = 36 мм (см. ряд Я 40 в приложении 2).' 9. Дйаметр головки вороткл Юг = 2я2 = 2 ° 22,051 = 44, 102 мм. Принимаем 1), = 45 мм (см. ряд Я„40 в приложении 2). 10. Диаметр торца винта Ф < аз = 20,32 мм.

Принимаем ст = = 20 мм (см. ряд Я„40 в приложении 2). 11. Гибкость винта Х =р ° Ц(. Так как Ф я = Нг/с2 = = 36/22,051 = 1,63 < 2, гайку считаем шарнирной опорой. Нижняя опора винта также шцрнирная. Расчетная длина сжатого участка винта + 1 200+ 218 Н, Зб 2 2 Радиус инерции 1= — = — =5,03 мм. Ж2 4 4 12. Проверка винта на устойчивость по объединенному условию прочности и устойчивости < <РИск ° Рл ~Ф 3 Коэффициент снижения допускаемых напряжений р = 0,88 при Х = 42,9 (см. табл.

43). Допускаемое напряжение сжатии винта т Г20 МПа о 360 3 3 .