125000 (593052), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

где kКР = 1,25 – коэффициент кручения.

DГ D4 +16 мм, DГ 49 мм.

Примем: DГ = 50 мм.

По диаметру DГ гайка шлифуется, поэтому необходимо учесть канавку (параметры определены по ГОСТ 8820-69: см. в табл.) для выхода инструмента. Т.к. гайка и втулка образуют соединение посадкой с натягом, то необходимо учесть входные фаски a 10 и A 10, где a = 0,5 мм, A = 1 мм.

Буртик гайки проверяют на срез и изгиб, так как он работает подобно витку резьбы. В качестве нагрузки на буртик берется расчетная нагрузка на винтовую пару. Торцовые поверхности этих гаек (на рис. не показано) имеют форму кольца и проверяются на смятие.

На смятие:

Примем: Dб = 55 мм.

На изгиб:

а срез:

Из расчета на изгиб и срез принимаем: hб = 3,4 мм.

По ГОСТ 10549-63 размер фаски для внутренней трапецеидальной однозаходной резьбы составляет 3,545.

1.8 Расчет винта на прочность и устойчивость

Размеры резьбы известны из расчета, а длину винта определяют прочерчиванием с учетом хода и высоты гайки.

Проверочные расчеты винта необходимы для проверки пригодности его размеров с точки зрения прочности и продольной устойчивости.

Расчет винта на прочность начинают с составления расчетной схемы (см. рис. ниже), первая часть которой - условное изображение узла (см. рис. а).

Вторая часть - схема нагружения винта вращающими моментами (см. рис. б). Момент торцового трения ТТ и момент на рукоятке ТРУК считают сосредоточенными, а момент в резьбе ТРЕЗ - равномерно распределённым по высоте гайки. Величина ТТ подсчитывается по формулам из п.1.2.1. Момент в резьбовой паре подсчитывается по известному из теории винтовой пары соотношению

где

Рис: а – пресс; б – схема нагружения винта; в, г – эпюры ВСФ.

Третья часть - эпюры внутренних силовых факторов (ВСФ), действующих в сечениях рассчитываемой детали. В рассматриваемых случаях винт испытывает действие сжимающих сил (рис. в) и крутящих моментов (рис. г). Третья часть расчетной схемы дает представление о видах деформаций детали.

Согласно расчетной схеме (см. рис.) винт работает на сжатие с кручением.

Расчетная схема дает представление о положении опасного сечения в котором нужно рассчитывать деталь. Опасное сечение соответствует максимуму внутренних силовых факторов. На расчетной схеме (рис.) опасное сечение находится на участке винта между рукояткой и гайкой. В этом сечении действуют сжимающая сила FВ и крутящий момент ТРЕЗ.

Проверка прочности винта в опасном сечении производится по III гипотезе прочности, она в большей степени учитывает кручение и является наиболее подходящей для стали:

где А и WР1 - площадь и полярный момент сопротивления сечения винта по внутреннему диаметру резьбы; [Р] - допускаемое напряжение для стали на растяжение-сжатие выбирается дифференциальным способом, но не более, чем Т / 3.

Определим допускаемое напряжение:

где т – предельное напряжение текучести; k - коэффициент концентрации напряжений; - масштабный коэффициент; S – коэффициент запаса прочности:

S = S1 · S2 · S3,

где S1 – коэффициент, характеризующий соответствие расчетной нагрузки фактическому напряжению; S2 – коэффициент, характеризующий неоднородность материала; S3 – коэффициент, характеризующий ответственность узла.

Примем:

S1 =1,35;

S2 =1,1 (прокат);

S3 =2,5 (поломка может вызвать травму рабочего или порчу дорогостоящего агрегата, детали или узла).

Вычислим: S = 1,35 · 1,1 · 2,5 = 3, 7125;

Допускаемое напряжение:

Проверка прочности винта:

условие прочности выполняется.

Винты, подверженные сжимающей нагрузке, проверяют также на продольный изгиб. За расчетное принимают крайнее положение гайки, при котором винт подвергается сжатию на максимальной рабочей длине его по условию

где - коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе (см. таблицу) в зависимости от гибкости винта = l / i; l - свободная длина винта - расстояние между опорой винта и серединой гайки (l - приведенная длина винта); - коэффициент приведения длины зависит от способа закрепления концов винта (см. рис.); i - осевой радиус инерции сечения винта:

где J - осевой момент инерции сечения винта; A - площадь сечения.

В обычных домкратах концы винта можно считать шарнирно-закрепленными из-за зазоров в узлах и принимать = 1.

Осевой момент инерции сечения винта определяют по формуле

где d и d3 - наружный и внутренний диаметры резьбы винта.

Произведем вычисления:

1) = 1,

2) из прорисовки определяем l = 240,75 мм,

3)

4) (см. п.1.1.8),

5)

6) винт в проверке устойчивости не нуждается.

2. Расчёт прочих деталей винтового механизма

2.1 Разработка опорных узлов винтового механизма

В качестве опорного узла домкрата используется кольцевая пята (см. рис.).

пределим основные размеры опорного узла:

BП = (1,5..2,0)·d, BП = 1,75·d = 1,75·32 = = 56 мм 60мм;

dВ = (1/3..1/2)·d, dВ = (5/12)·d = (5/12)·32 = = 13,(3) мм 14 мм;

dН = 1,8·d = 1,8·32 = 57,6 мм 60 мм;

DН = (2,4..2,5)·d, DН = 2,45·d = 2,45·32 = = 78,4 мм 80 мм;

BГ = 1,5·d = 1,5·32 = 48 мм;

dР = (1/3..1/2)· BГ, dР = (1/3)·BГ = (1/3)·48 = = 16 мм;

Выбранные размеры округлены до стандартных согласно ГОСТ 6636-69.

Материал пяты: чугун (СЧ15).

Подсчитаем момент торцевого трения:

Пята изготовляется путем отливки.

где L, B, H – габаритные размеры отливки (соответственно длина, ширина, высота), мм;

примем равным 5 мм.

r примем равным 3 мм.

2.2 Разработка узла рукоятки

Расчет узла рукоятки (см. рис.) сводится к определению ее длины (LРУК) и диаметра (dР). Сначала подсчитывают момент на рукоятке

TРУК = TРЕЗ + TТ / U,

где U - передаточное число зубчатой передачи, если она предусмотрена между рукояткой и винтом для выигрыша в усилии на рукоятке. Но в нашем случае она не предусмотрена и U = 1.

TРУК = TРЕЗ + TТ = 137,6968 Н·м + 41,348 Н·м = 179,04 Н·м.

Зная TРУК, можно определить расчетную длину рукоятки как

100 см,

где QРАБ – усилие рабочего на рукоятке, принимаемое по таблице.

= 240 Н.

Для уменьшения LРУК предусматривают работу одновременно двух рабочих.

Чтобы учесть неравномерность их работы, усилие 2 умножают на коэффициент неравномерности работы 0,8:

QРАБ = 2 ·0,8 = 2·240 Н·0,8 = 384 Н.

Примем LРУК равной 480 мм. В натуре длина рукоятки большее и составляет 500 мм.

Короткие рукоятки делают сплошными.

Рукоятки проверим на прочность (на изгиб по схеме консольной балки (см. рис.)) по формуле

Материал рукоятки: сталь 40Х (термическая обработка - улучшение).

Определим допускаемое напряжение:

где т =650 МПа.

увеличим диаметр рукоятки dР до 20 мм:

условие выполняется.

На конце рукоятки устанавливается пластмассовая ручка (см. рис. ниже), которая выбирается по нормали машиностроения МН 6 – 64. Исполнение I, размеры в мм приведены в таблице.

2.3 Конструирование и проверочный расчет элементов втулки

Конструкция втулки изображена на рисунке. Фаска A 10 входная (см. п.1.1.7). Размеры на рисунке:

c = 2,5 мм,

Характеристики

Список файлов ВКР