125000 (593052), страница 4
Текст из файла (страница 4)
– сжатие
– кручение
– срез
В результате принимаем dНОЖ1,2 = 24 мм.
Примем dНОЖ = 30 мм.
Рассчитаем теперь сварные швы (см. рис.). Сварные швы 1 и 2 нагружены изгибающим крутящим моментами, сжимающей силой (см. рис). Напряжения см. в таблице.
Напряжение в шве от | |||||
крутящего момента | изгибающего момента | ||||
Шов | 1 |
|
| M = 0 | |
2 |
| T = 0 |
|
Суммарное напряжение для каждого шва:
,
,
где [’] – допускаемое напряжение материала шва.
Материал ножен и дисков (верхнего и нижнего) сталь 20 ([Р] = 140 МПа), т.к. она хорошо сваривается. Тип технологического процесса сварки: ручная дуговая электродами Э42 и Э50;
[’] = 0,6·[Р] = 0,6·140 МПа = 84 МПа.
Из расчета на прочность сварного шва найдем катет k шва:
– шов 1 (верхний)
– шов 2 (нижний)
Итак, катеты швов k1 2,053 мм, k2 4,705 мм.
Произведем расчет ножен на устойчивость.
Ножны подвергаются сжимающей нагрузке, проверим их на продольный изгиб:
где F – сжимающая сила:
;
A1 – площадь сечения dНОЖ:
;
- коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе (см. таблицу) в зависимости от гибкости винта
;
l - свободная длина винта - расстояние между опорой винта и серединой гайки: l = hНОЖ (l - приведенная длина винта); - коэффициент приведения длины зависит от способа закрепления концов винта (см. рис.); i - осевой радиус инерции сечения винта:
.
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | |
1,00 | 0,98 | 0,96 | 0,93 | 0,89 | 0,85 | 0,80 | 0,7 | 0,5 | 0,37 | 0,28 | 0,23 | 0,19 |
Исходные данные для расчета:
hНОЖ = 240,6 мм,
dНОЖ = 30 мм,
[СЖ] = 115 МПа
Произведем вычисления:
1) в данном случае можно считать, что = 2 (см. рис.);
2) , l = hНОЖ,
ножна в проверке на устойчивость нуждается;
3) по таблице определяем = 0,78;
4) ,
;
5) [СЖ] = 115 МПа·0,78 = 89,7 МПа;
6) СЖ < [СЖ] ножна устойчива.
2.8 Определение КПД винтового механизма
Разработка винтового механизма завершена. Определим его коэффициент полезного действия
где a – число заходов резьбы. В большинстве случаев КПД винтовых механизмов ниже 0,5.
Список использованной литературы
-
В.Н. Бельков. Конструирование винтовых механизмов. Учебное пособие. Омск 2001.
-
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.1. – 5-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1978. – 559 с., ил.
-
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. – 5-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1978. – 727 с., ил.
-
Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений. – 5-е изд., перераб.. – М.: Высш. шк., 1991. – 383 с.: ил.
-
Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.: ил.
-
Детали машин: Атлас конструкций. Уч. пособие для машиностроительных вузов/ В. Н. Беляев, И. С. Богатырев, А. В. Буланже и др.; Под ред. д-ра техн. наук проф. Д. Н. Решетова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 367 с., ил.
-
Курмаз Л. В. Детали машин. Проектирование: Учеб. пособие / Л. В. Курмаз, А. Т. Скойбеда. – Мн.: УП «Технопринт», 2001. – 290с.