Anuriev_T2 (522954), страница 112
Текст из файла (страница 112)
Расчет па статическую прочность. Статическая прочность поверхности качения обеспечена, если расчетная осевая сила Г [см. (7), (10)] не превосходит скорректированную статическую грузоподъемность Сдар [см. (3)]: Г С Расчет передачи па задаппый ресурс. Фактический ресурс Елф передачи в ч: Елф =10а[Сар / РЕ) / [60п,р) з где С - скорректированная динамическая ар грузоподъемность, Н [см. (3)]; ге - эквивалентная нагрузка, Н [см.
(5) (9)]; п, - средняя частота врашения, мин '- Передача пригодна, если Е~„р > Ьа Фе — заданный ресурс. При невыполнеиии этого условия следует перейти на типораз мер передачи с большей динамической грузоподъемностью. Проверка винта па статическую устоа|чп ейаость. Винты передачи подвержены позде ствию значительной осевой силы. В запи симости от схемы осевой фиксации вра шаюшиеся винты работают на растяжеИИе или сжатие. Вычисляют значение критической силы Е„р, Н, по Эйлеру. ВЪ|БОР И РАСЧЕТ ШВП 801 Р' = ~ЕО~ ![615(р!( ], 19. Значения коэффициентов р и х Схема Способ закрепления винта П р и м е ч а н и е.
Принятые условные обозначения: 4]-- заделка; [-- шарнир. Кнзт Егпах / ~нзт [| 0 65 ~злах / Ензт) ~[| 0 35Ен1зх / Ензт)ГК[Ч' Р) / ГК[Ч! + Р)] Š— модуль упругости материала винта, 4Па (для стали Е=2,1 105 МПа); (1 — диа,етр резьбы винта по впадинам, мм; для предварительных расчетов можно прини(ать, ~ = до — Р~; 5 — коэффициент запа- 5 =1,5+4 (обычно 5 =3); |т - коэффициент, зависящий от способа закрепления винта (табл. 19); 1 — длина нагруженного Проверка на динамическую устойчивость.
В соответствии с ОСТ 2 Р31-5-89 предельную 'астоту п„р, вращения ШВП регламентируют двумя факторами: критической частотой п„р вращения и линейной скоростью движения шарика, последнюю в свою очередь ограничивают фактором ~1оп < 8 104, мм мин '.
В технически обоснованных случаях допускают ~1оп < 12.104, мм.мин '. Критическую частоту п„р, мин ', вращения вычисляют из условия предотвращения резонанса: п„~ =5.10т тК д /1 где х — коэффициент, зависящий от способа закрепления винта (табл. 19); К, — коэффициент запаса по частоте вращения, К, =0,5-:0,8; д и 1 — в мм. В качестве предельной частоты и„„,, мин ', вращения принимают наименьшую из п„р„= п„и и„, =8 10 /до Частота вращения находится в допустимых пределах при выполнении условия п1пах < ппред где п„„„- наибольшая частота вращения, мин ' [см. (2)]. (неопорного) участка винта, мм.
Статическая устойчивость обеспечена, если ствах — т кр > где Егл,х - наибольшая осевая сила (Н), нагружающая винт на длине 1 [см. (1)]. В ОСТ 2 Н62-6-85 приведены номограммы для выбора типоразмера ШВП по допустимой величине осевой силы для различных схем монтажа. Определение КПД. Коэффициент полезного действия шариковинтовой передачи, преобразующей вращательное движение в поступательное: при ведущем винте Ч = 181Р Кнат / 1К (Ч + Р) при ведущей гайке Ч = ГК [Ш Р) Кнат / ГКЧ~ 1 где ш — угол подъема резьбы, рад: у = агсгК ([Р~ /(л(1о)]; К„,т — коэффициент, учитывающий влияние натяга; Р— приведенный угол трения в резьбе, рад: Р = агсгК([/„ / [0,5Рн, яп а)1 .
Здесь /„- коэффициент трения качения, мм (/„=0,005...0,015 мм); а - угол контакта, а=45'=0,785 рад. Коэффициент Кна =1 для передач без натяга (с зазором) и для передачи с небольшим натягом: при Ена < Е,„ /3. Силу Ен„устанавливают из расчета жесткости передачи, см. (4); Г„„х - см. (1). Для передачи со значительным натягом (при г > Г„, /3) Глава 1Х РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Рис. 1 откуда 4Р к[о ] Рис. 2 4Р 4 100000 3,14 .125 Рис.
3 НЕНАПРЯЖЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАТЯЖКИ, рис. 1) Напряжения возникают после приложения рабочей нагрузки. Ненапряже нные болты работают только на растяжение или сжатие. Условие прочности болта где Р - сила, действуюшая вдоль оси болта, Н; ~11 — внутренний диаметр резьбы, мм; [ ор] - допускаемое напряжение при растяжении (сжатии), МПа. Пример. Определить диаметр нарезанной части хвостовика грузового крюка (рис. 2) для силы Р=100 000 Н.
Гайку заворачивают, но не затягивают Принимаем резьбу с наружным диаметром Ы =М36. Величина 1ор ] взята для стали 35 по 11 случаю нагрузки (см. т. 1, гл. 1). НАПРЯЖЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАТЯЖКОЙ, рис. 3) При затяжке гаек в болтах возникают значительные растягивающие усилия и усилия скручивания. 804 РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ <о <о <о <о <о <о о > <о СЧ СЧ <о <о СЧ О~ <о <о <о <о Щ <о <о <о ~Й <о <о СЧ Щ <о <о <о СЧ <о <о <о М 1Г~ <о <о 00 М1 <о <о <о О~ <о <о <о <о ~Й <о <о ~О СЧ Ф ЗЩ О ~О Ю 4Э Зф О м к~12 [" ]- <о <о СЧ <о <о <о <о <о <о СЧ 4Р к[те~] <о <о <о ~Й <о <о <о Щ ~О <о <о <о <о <о <о <о ~о <о <о <о СЧ <о <о <о <о ~Й <о <о <о <о о > <о М") 00 откуда Ь> ~1 [о ем 1 <о <о М1 СЮ Ф Л О О Ф О Л й <о <о <о 1Г~ <о <о 00 М <о <о СЧ СЧ <о <о СЧ <о <о СЧ СЧ <о М1 Х Х Х '1: Х Ряс.
4 й й .0 Ю О. Р 2 й~ ЭЯ .0 ы 3 з~ о Х ;и м е сб Я И- о о 0 О щ» 0 ~Я ь О ~ я Ю ~ й о й » )~ О й 0 . о р~ $ 1 о о 2~3 О '0 3 » Л о. ь » О Д. ~~ 1 Й ь О,> о Упрощенно болты в напряженных единениях рассчитывают только на раст жение, скручивание же учитывают увелич нием растягивающей силы Р на 25-35% СОЕДИНЕНИЯ С ПОПЕРЕЧНОЙ НАГРУЗКОЙ Б о л т т о ч е н ы й, поставлен без зазо ра (плотно, с небольшим натягом, рис. 4) Болт работает на срез и смятие.
На срез болт рассчитывают по формуде откуда диаметр точеного стержня, мм, где Р - сила, действующая поперек болта, Н; [т,~] - допускаемое напряжение на срез, МПа (см. т. 1, гл. 1); часто принимают [т, ] =(0,2+0,3) от; ( о~ - предел текучести). На смятие болт рассчитывают по фор- муле где Ь вЂ” высота участка смятия, мм; [о,м]- допускаемое напряжение на смятие, МПа. Болт кон усный (рис. 5). Конусной формой устраняется зазор. Такой болт рассчитывают как точеный. Болт с зазором (рис. 6), В этом случае затяжкой болта обеспечивают достаточную силу трения между стянутыми деталями для предупреждения сдвига их и перекоса болта. БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 805 а Рис.
5 Рис. 6 Рис. 8 Рис. 7 где ~ — число стыков. Рис. 9 Болт рассчитывают на силу затяжки где сила Р- в Н, Г - коэффициент трения; для чутунных и стальных поверхностей без смазки Г =0,15+0,2; ~1 — внутренний диаметр резьбы, мм; [ор] - допускаемое напряжение при растяжении, МПа (см. т. 1; гл 1), Для двух и более стыков (рис, 7) РА3ГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА разгрузочные устройства (рис. 8, а — со шионкой; б - с уступом; в — со штиФтом; г - со втулкой) применяют для восприятия поперечных сил. КЛЕММОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Клеммовые соединения (рис.
9) применяют в том случае, когда место закрепления рычага на валу непостоянно. Вследствие действия силы Р, сжимающей клеммы и растягивающей болт, между поверхностями ступицы рычага и вала возникает сила трения, равная ЖГ, где Ю нормальное давление между половинами ступицы, создаваемое затяжкой болта, а à — коэффициент трения. РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 806 Затяжка болтов должна быть такой, чтобы момент трения Ж9 равнялся внешнему моменту ДЕ или для надежности был бы больше, обычно на 20 %, т.е. Фф =1,2 ДЕ, откуда 1,20Е ~И где Д вЂ” усилие на рычаге, Н; Е - длина рычага, мм; Ы - диаметр вала, мм. Приближенно зависимость между силой Р и давлением Ф определяют, приравнивая моменты сил Р и Ф относительно точки С: р2 Р 1+ — = Ж вЂ”, 1,20Е 7(2(+ Ы) где ( - расстояние от оси болта до центра вала, мм; Р - сила, сжимающая клеммы и растягивающая болт, Н.
По найденной силе Р болт рассчитывают как затянутый (см. рис. 3). Пример. Груз Д =300 Н закреплен на Р=01+М2> одном плече горизонтального рычага длиной Е =500 мм; другое плечо рычага связано клеммовым соединением с валом диаметром Ы =40 мм. Нагрузка статическая. Определить диаметр клеммовых болтов. Решение. Расчетная нагрузка для болта тогда Р = 02(1+ 11) ° 1,20Е 7(2(+ ~1) принимают 7 =0,2; ( =40 мм, тогда 1,2 300 500 7500 Н 0,2(2 40+ 40) Выбирают болт М16, площадь его сечения Р=141 мм2. Рабочее напряжение рас- тяжения о = — = 53 МПа, Р 7500 141 Рве.
10 что вполне допустимо. КРЕПЛЕНИЕ КРЫШЕК (ПРОЧНО-ПЛОТНЫЕ БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, рис. 10) Шаг г между болтами выбирают в висимости от давления р: г, мм... <150 <120 <100 ~80 р, МПа .. 0,5-1,5 2,5 5 10 Сила, открывающая крышку и растяги вающая болты, где Р - внутренний диаметр сосуда, мм. р - давление газа, пара или жидкости в сосуде, МПа. Сила, передаваемая одному болту, где 1 — число болтов. Расчетная нагрузка на болт где 0 - коэффициент, зависящий от упругих свойств, входящих в соединение частей; Д1 - сила затяжки одного болта, Н.
Практически можно считать 9 = 02, Ориентировочно коэффициент 0 для прокладки из резины принимают равным 0,75; из картона или асбеста - 0,55; из мягкой меди - 0,35. Если упругие свойства скрепленных деталей неизвестны и не требуется высокой точности расчета, то для надежности при- БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 807 нимают Р = 202, и болты рассчитывают по уравнению 20 [а ]= ~2 1 4 где ~(1 — внУтРенний ДиаметР Резьбы болта, мм, [о ~ - допускаемое напряжение при растяжении, МПа. Примечание. Болты с диаметром с1 <12 мм, затягиваемые вручную, при рабочем усилии на ключе Р =300+400 Н могут разорваться.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
