Варламова-Тибанов - Соединения (1004701), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Ðàñ÷åò íà èçíîñîñòîéêîñòüÐàñ÷åò íà÷èíàþò ñ îïðåäåëåíèÿ ñðåäíåãî äèàìåòðà ðåçüáû d2 èçóñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ èçíîñîñòîéêîñòè ðåçüáû.Çàâèñèìîñòü p £ [ p] , ãäå ð – äàâëåíèå (íàïðÿæåíèå ñìÿòèÿ), âîçíèêàþùåå íà áîêîâîé ïîâåðõíîñòè âèòêîâ, ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèÿïðåäñòàâëÿþò äëÿ ïðîåêòíîãî ðàñ÷åòà â ôîðìåd 2¢ ³FA,H1py H [ p]Pãäå d 2¢ – íåîáõîäèìûé ñðåäíèé äèàìåòð ðåçüáû; FA – îñåâàÿ ñèëà,äåéñòâóþùàÿ íà ïåðåäà÷ó.Ïîëó÷åííîå ïðè ðàñ÷åòå çíà÷åíèå d 2¢ îêðóãëÿþò äî çíà÷åíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùåãî ÃÎÑÒó, îòêóäà âûïèñûâàþò ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû ðåçüáû: d, P, d2, d3, D1, D4. Ïîäñ÷èòûâàþò H ã = y H × d 2 è îêðóãëÿþò äî çíà÷åíèÿ èç ðÿäà Ra40, ïðèâåäåííîãî â ïðèëîæåíèè 2.4.3.
Ïðîâåðêà îáåñïå÷åíèÿ ñàìîòîðìîæåíèÿÏðè íåîáõîäèìîñòè ïðîâåðÿþò âûïîëíåíèå óñëîâèÿ ñàìîòîðìîæåíèÿ:j¢ > y ,39f– ïðèâåäåííûé óãîë òðåíèÿ, f – êîýôôèöèåíò òðåíèÿcos gPâ ðåçüáå (ñì. òàáë. 3.3); y = arctg h – óãîë ïîäúåìà âèíòîâîé ëèíèèpd 2ïî ñðåäíåìó äèàìåòðó d2, ãäå Ph – õîä ðåçüáû.ãäå j ¢ = arctg4.4. Ïðîâåðêà íà óñòîé÷èâîñòüÑæàòûå âèíòû ïðîâåðÿþò íà óñòîé÷èâîñòü. Ïðîâåðêó íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü òîëüêî ïðè ãèáêîñòè âèíòàmLl=³ 40 ,iãäå m – êîýôôèöèåíò ïðèâåäåíèÿ äëèíû; L – ðàñ÷åòíàÿ äëèíà ñæàòîãî ó÷àñòêà âèíòà; i – ðàäèóñ èíåðöèè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ âèíòà.Îäíà èç îïîð âèíòà – ãàéêà. Ãàéêó ñ÷èòàþò øàðíèðíîé îïîðîé ïðèHy H = ã £ 2 è çàäåëêîé ïðè y H > 2.
 âèíòîâûõ ïåðåäà÷àõ, ïðèâåd2äåííûõ â çàäàíèÿõ, çàêðåïëåíèå äðóãîãî êîíöà âèíòà ñ÷èòàþò øàðíèðíûì. Êîýôôèöèåíòû ïðèâåäåíèÿ äëèíû m äëÿ ðàçëè÷íûõ ñî÷åòàíèé îïîð ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 4.2.Ïðè ðàáîòå äîìêðàòà â óñëîâèÿõ, êîãäà íåâîçìîæíî ïðåäîòâðàòèòü ñìåùåíèå òî÷êè êîíòàêòà åãî ñ îáúåêòîì îòíîñèòåëüíî îñè äîìêðàòà, ðåêîìåíäóåòñÿ ïðèíÿòü y H > 2. Ñõåìà çàêðåïëåíèÿ åãî êîíöîâ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ ýòîìó ñëó÷àþ, ïîêàçàíà íà ðèñ. 4.2, â.Ðàñ÷åò âåäóò äëÿ íàèáîëåå îïàñíîãî ñëó÷àÿ, ïðèíèìàÿ ðàñ÷åòíóþHäëèíó ñæàòîãî ó÷àñòêà L = l max + ã , ãäå lmax – ìàêñèìàëüíàÿ ðàáî÷àÿ2Hãäëèíà âèíòà; ñëàãàåìîåââîäÿò äëÿ ó÷åòà çàçîðîâ â ðåçüáå.2Ðàäèóñ èíåðöèè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ âèíòài=I,Aãäå I – îñåâîé ìîìåíò èíåðöèè ñå÷åíèÿ; A – ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ.Ïðåíåáðåãàÿ óæåñòî÷àþùèì äåéñòâèåì âèòêîâ ðåçüáû, ïðèíèìàþòI=40pd 34pd 2; A= 3,644Ðèñ.
4.2ãäå d3 – âíóòðåííèé äèàìåòð ðåçüáû âèíòà. ýòîì ñëó÷àå ðàäèóñ èíåðöèèi=I d3=.A4Áîëåå òî÷íîå îïðåäåëåíèå ìîìåíòà èíåðöèè äàíî â ðàáîòàõ [1, 2].Ïðè èñïîëüçîâàíèè îáúåäèíåííîãî óñëîâèÿ ïðî÷íîñòè è óñòîé÷èâîñòè (äîïóñòèìî ïðè ëþáîé ãèáêîñòè l) óñëîâèå îáåñïå÷åíèÿ óñòîé÷èâîñòè ïðèíèìàåò âèäs ñæ =FApd 324£ j [s]ñæ ,sT– äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå ñæàòèÿ.3Êîýôôèöèåíò ñíèæåíèÿ äîïóñêàåìûõ íàïðÿæåíèé j îïðåäåëÿþòïî òàáë. 4.3.ãäå [s]ñæ =Òàáëèöà 4.3Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà j ñíèæåíèÿ äîïóñêàåìûõ íàïðÿæåíèéäëÿ ñòàëüíûõ ñòåðæíåé ïðè ðàñ÷åòå íà óñòîé÷èâîñòül305060j0,910,860,82l100120140j0,510,370,2941l80j0,70l160j0,24Äëÿ ñòàëüíûõ âèíòîâ ïðè ãèáêîñòè l ³ 100 ñïðàâåäëèâà ôîðìóëàÝéëåðà.
Îíà äàåò áîëåå òî÷íûå ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà.Ñîãëàñíî ôîðìóëå Ýéëåðà êðèòè÷åñêàÿ ñèëà, ïðè êîòîðîé âèíòòåðÿåò óñòîé÷èâîñòü,Fêðèò =p 2 EI( mL ) 2. ýòîì ñëó÷àå óñëîâèå óñòîé÷èâîñòè ñòàëüíîãî âèíòà èìååò âèäsy =FêðèòFA³ 2 K3,ãäå sy – êîýôôèöèåíò çàïàñà óñòîé÷èâîñòè.Ìåíüøèå çíà÷åíèÿ sy ïðèíèìàþò ïðè âûñîêîé òî÷íîñòè îïðåäåëåíèÿ äåéñòâóþùèõ íàãðóçîê è äîñòîâåðíîñòè ðàñ÷åòíîé ñõåìû.4.5. Ïîñòðîåíèå ýïþð ñèë è ìîìåíòîâ.
Ïðîâåðêà ïðî÷íîñòèòåëà âèíòà è ãàéêèÄëÿ ïîñòðîåíèÿ ýïþð êðóòÿùèõ (âðàùàþùèõ) ìîìåíòîâ, äåéñòâóþùèõ íà âèíò, íàõîäÿò ìîìåíò Tp â ðåçüáå, ìîìåíò Tò íà òîðöå èìîìåíò Tçàâ çàâèí÷èâàíèÿ:Tçàâ = Tp + Tò;Tp = FA ×d2tg ( y + j ¢) ;2ãäå d2 – ñðåäíèé äèàìåòð ðåçüáû (îñòàëüíûå îáîçíà÷åíèÿ ñì. ïîäðàçä. 4.3);Tò = FA × fDñð.ò2,ãäå f – êîýôôèöèåíò òðåíèÿ íà òîðöå (ñì. òàáë. 3.3).Ñðåäíèé äèàìåòð òîðöà âèíòà (ãàéêè)Dñð.ò =D max + D min,2ãäå D max , D min – íàèáîëüøèé è íàèìåíüøèé äèàìåòðû òîðöåâîé ïîâåðõíîñòè. (Òîðöåâóþ ïîâåðõíîñòü ãàéêè îïðåäåëÿþò, ïðèíèìàÿD max ðàâíûì ðàçìåðó ïîä êëþ÷).42Äëÿ âèíòîâ îòâåòñòâåííîãî íàçíà÷åíèÿ ïðîâîäÿò óòî÷íåííóþïðîâåðêó ïðî÷íîñòè òåëà âèíòà è ãàéêè.
Äëÿ îïàñíûõ ñå÷åíèé îïðåäåëÿþò äåéñòâóþùèå â íèõ íîðìàëüíûå s è êàñàòåëüíûå t íàïðÿæåíèÿ. ×èñëîâûå çíà÷åíèÿ äåéñòâóþùèõ íàãðóçîê íàõîäÿò ïî ýïþðàìñèë è ìîìåíòîâ. Îáùèé âèä óñëîâèÿ ïðî÷íîñòè ñ èñïîëüçîâàíèåì÷åòâåðòîé òåîðèè ïðî÷íîñòè:s ý = s 2 + 3t 2 £ [s] p ,sò.3 ïåðåäà÷àõ ñ ðó÷íûì ïðèâîäîì ïðèíèìàþò ñèëó îäíîãî ðàáî÷åãî (îïåðàòîðà) ïðè íîðìàëüíîé ðàáîòå Fðàá = 100 Í. Äëèíó âîðîòêàèëè äèàìåòð ìàõîâè÷êà îïðåäåëÿþò, ïðèðàâíèâàÿ ìîìåíò çàâèí÷èâàíèÿ ê ìîìåíòó, ñîçäàâàåìîìó ðàáî÷èì (îïåðàòîðîì).Äèàìåòð âîðîòêà íàõîäÿò èç óñëîâèÿ åãî ïðî÷íîñòè ïî èçãèáó âíàèáîëåå îïàñíîì ñå÷åíèè, ïîëàãàÿ, ÷òî ðàáî÷èé ìîæåò êðàòêîâðåìåííî ðàçâèòü ñèëó Fmax ðàá = 300 Í. Êîýôôèöèåíò çàïàñà ïî òåêó÷åñòè äëÿ âîðîòêà ìîæíî ïðèíÿòü sò = 1,3.
Ïðè ðàñ÷åòå âñåõ âèäîâ ñîåäèíåíèé, ïðåïÿòñòâóþùèõ ïðîâîðîòó ãàéêè (êëååâûõ, ñ íàòÿãîì,ñâàðíûõ è ò. ï.), òàêæå ïîëàãàþò, ÷òî ðàáî÷èé ìîæåò êðàòêîâðåìåííîïðèëîæèòü ñèëó Fmax ðàá = 300 H.ãäå [s] p – äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå ðàñòÿæåíèÿ; [s] p =4.6. Ïðèìåð ðàñ÷åòà ïåðåäà÷è âèíò – ãàéêàÄëÿ ñêðåïëåíèÿ ïàêåòà ëèñòîâ ñèëîé FA = 16000 Í èñïîëüçóþòñòðóáöèíó (ðèñ. 4.3).
Âèíò 1 èìååò ìåòðè÷åñêóþ ðåçüáó ñ êðóïíûì øàãîì. Ñòðóáöèíà âûïîëíåíà èç ñòàëè Ñò.3. Ìàêñèìàëüíàÿ äëèíà âèíòàlmax = 200 ìì. Äèàìåòð ãîëîâêè âîðîòêà Dã @ 2d2; äèàìåòð òîðöà âèíòàd ò < d 3.Òðåáóåòñÿ:1) îïðåäåëèòü ðàçìåðû âèíòà, âûñîòó ãàéêè, ðàçìåðû âîðîòêà;2) ïîñòðîèòü ýïþðû íîðìàëüíîé ñèëû è êðóòÿùåãî ìîìåíòà äëÿâèíòà.Ðåøåíèå. 1. Ìàòåðèàëû è òåðìîîáðàáîòêà. Ïåðåäà÷à îòíîñèòñÿ ê÷èñëó ðåäêî ðàáîòàþùèõ. Ãàéêà âûïîëíåíà èç ñòàëè Ñò.3, âèíò – èçãîðÿ÷åêàòàíîé ñòàëè 45. Äëÿ íåå ïðåäåë òåêó÷åñòè s ò = 360 ÌÏà (ñì.òàáë. 1.1).2. Äîïóñêàåìîå óäåëüíîå äàâëåíèå â âèòêàõ ðåçüáû [p] = 16 ÌÏà(ñì. òàáë. 4.2).433. Êîýôôèöèåíò âûñîòû ìåòðè÷åñêîéHðåçüáû 1 = 0,54, óãîë íàêëîíà ðàáî÷åéPñòîðîíû ïðîôèëÿ g = 30° (ñì.
òàáë. 4.1).4. Ïðèíèìàåì êîýôôèöèåíò âûñîòûãàéêè y H = H ã d 2 = 16(ðåêîìåíäóåòñÿ,y H = 1,2...2,5).5. Ñðåäíèé äèàìåòð ðåçüáû d 2¢ , èç óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ èçíîñîñòîéêîñòèd 2¢ ³Ðèñ. 4.3d 2¢ ³FA,H1py H [ p]P16000= 19,2314, × 0,54 ×16, ×16ìì.6.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ÃÎÑÒ 9150–81, ÃÎÑÒ 8724–81, ÃÎÑÒ24705–81 (ñì. òàáë. 7 ïðèëîæåíèÿ 3; [6]) ïðèíèìàåì ðåçüáó Ì24 ñêðóïíûì øàãîì èç ïåðâîãî ïðåäïî÷òèòåëüíîãî ðÿäà äèàìåòðîâ.Ïàðàìåòðû ðåçüáû, ìì:Íàðóæíûé äèàìåòð ðåçüáû d . . . . . . . . . . . . . . . . 24Øàã ðåçüáû P . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Ñðåäíèé äèàìåòð ðåçüáû d2 . . . . . . . . . . . . . . 22,051Âíóòðåííèé äèàìåòð ðåçüáû ãàéêè D1 . . . . . . . . . 20,752Âíóòðåííèé äèàìåòð ïî äíó âïàäèíû (ñì. òàáë. 3.1) d3 . 20,327. Ïðîâåðÿåì âûïîëíåíèå óñëîâèÿ ñàìîòîðìîæåíèÿ j ¢ > y .fÏðèâåäåííûé óãîë òðåíèÿ j ¢ = arctg. Ïðèíèìàåì êîýôôèöèåíòcos gòðåíèÿ â ðåçüáå f = 0,1 (ñì. òàáë. 3.3), òîãäàj ¢ = arctg0,10,1= arctg= 6,587° .cos 30°0,866Óãîë ïîäúåìà âèíòîâîé ëèíèè ïî ñðåäíåìó äèàìåòðó d2:y = arctgPh3= arctg= 2°29 ¢.p d2314, × 22,051Óñëîâèå ñàìîòîðìîæåíèÿ 6,587° > 2°29 ¢ âûïîëíÿåòñÿ.
Çàïàñ äîñòàòî÷íûé.448. Âûñîòà ãàéêè H ã = y H × d 2 = 16, × 22,051 = 35,28 ìì. Ïðèíèìàåì Hã= 36 ìì (ñì. ðÿä Ra40 â ïðèëîæåíèè 2).9. Äèàìåòð ãîëîâêè âîðîòêà Dã = 2d2 = 2 × 22,051 = 44,102 ìì. Ïðèíèìàåì Dã = 45 ìì (ñì. ðÿä Ra40 â ïðèëîæåíèè 2).10.
Äèàìåòð òîðöà âèíòà dò < d3 = 20,32 ìì. Ïðèíèìàåì dò = = 20ìì (ñì. ðÿä Ra40 â ïðèëîæåíèè 2).11. Ãèáêîñòü âèíòà l = m ×L i . Òàê êàê y H = H ã d 2 = = 36/22,051 =1,63 < 2, ãàéêó ñ÷èòàåì øàðíèðíîé îïîðîé. Íèæíÿÿ îïîðà âèíòà òàêæå øàðíèðíàÿ.Ðàñ÷åòíàÿ äëèíà ñæàòîãî ó÷àñòêà âèíòàL = l max +Hã36= 200 += 218 ìì.22Ðàäèóñ èíåðöèèi=d 3 20,32== 5,08 ìì.44Ãèáêîñòül=1× 218= 42,9 .5,0812.
Ïðîâåðêà âèíòà íà óñòîé÷èâîñòü ïî îáúåäèíåííîìó óñëîâèþïðî÷íîñòè è óñòîé÷èâîñòèFAp d 324< j [s]ñæ .Êîýôôèöèåíò ñíèæåíèÿ äîïóñêàåìûõ íàïðÿæåíèé j = 0,88 ïðè l =42,9 (ñì. òàáë. 4.3).Äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå ñæàòèÿ âèíòà[s]ñæ =s ò 360== 120 ÌÏà.33Îáúåäèíåííîå óñëîâèå ïðî÷íîñòè è óñòîé÷èâîñòè:16000< 0,88 ×120 ; 49,34 < 105,6 .314, × 20,32 24Óñëîâèå âûïîëíÿåòñÿ, ñëåäîâàòåëüíî, âèíò ÿâëÿåòñÿ ïðî÷íûì è óñòîé÷èâûì.13. Ìîìåíò â ðåçüáå45Tp = FA ×d2tg ( y + j ¢),222,051tg ( 2°29 ¢ + 6,587° ) = 28162 H × ìì .214. Ìîìåíò íà òîðöå âèíòàDñð.òTò = FA × f ×,2ãäå f – êîýôôèöèåíò òðåíèÿ íà òîðöå, f = 0,2 (ñì. òàáë. 3.3); Dñð.ò –ñðåäíèé äèàìåòð òîðöà âèíòà. íàøåì ñëó÷àåT p = 16000 ×Dñð.ò = d ò 2 = 20 2 = 10 ìì;T ò = 16000 × 0,2 ×10 2 = 16000 H × ìì .15.
Ìîìåíò çàâèí÷èâàíèÿT çàâ = T p + T ò = 28162 + 16000 = 44162 H × ìì .16. Ýïþðû íîðìàëüíûõ ñèë è êðóòÿùèõ ìîìåíòîâ, äåéñòâóþùèõíà âèíò, ïðèâåäåíû íà ðèñ. 4.4.17. Äëèíà âîðîòêà lâîð. Ïðèíèìàåì Fðàá = 100 Í. ÒîãäàT çàâ = Fðàá × l âîð ;l âîðT çàâ 44162== 442 ìì.Fðàá100Ïðèíèìàåì lâîð = 450 ìì (ñì. ðÿä Ra40 â ïðèëîæåíèè 2).18. Äèàìåòð âîðîòêà èç óñëîâèÿ åãî ïðî÷íîñòè ïî èçãèáó. Ïðèíèìàåì, ÷òî êðàòêîâðåìåííî ðàáî÷èé ìîæåò ïðèëîæèòü ìàêñèìàëüíóþñèëó Fmax ðàá = 300 Í. Âîðîòîê èçãîòîâëåí èç ñòàëè 45, ó êîòîðîé ïðåäåë òåêó÷åñòè s ò = 360 ÌÏà (ñì. òàáë.
1.1).Äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå ïî èçãèáó äëÿ âîðîòêà (ïðè sò = 1,3)s360[s] è = ò == 277 ÌÏà.sò13,Îïàñíîå ïî èçãèáó ñå÷åíèå âîðîòêà À–À è ýïþðà èçãèáàþùåãîìîìåíòà äëÿ íåãî ïîêàçàíû íà ðèñ. 4.4. Äëÿ ýòîãî ñå÷åíèÿsèîòêóäà46D öæFmax ðàá ç l âîð - ã ÷2 øMè= è =£ [s] è ,3W0,1 d âîðÐèñ. 4.4d âîðD öæ45 öæ10 × Fmax ðàá ç l âîð - ã ÷10 × 300 ç 450 - ÷3232 øèø =è= 16,6 ìì.³[s] è277Ïðèíèìàåì dâîð = 17 ìì (ñì.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
