Детали машин

Содержание

Содержание.......................................................................................................................................... 1

Бланк задания...................................................................................................................................... 2

1. Определение параметров резьбы винта и гайки............................................................... 2

2. Расчет винта на устойчивость................................................................................................. 3

3. Проверка на самоторможение................................................................................................. 3

4. Расчет винта на прочность........................................................................................................ 4

5. Определение размеров маховичка........................................................................................ 5

6. Определение размеров пяты.................................................................................................... 6

7. Определение размеров и проверка гайки............................................................................ 6

8. Определение размеров и проверка стойки.......................................................................... 8

9. Определение размеров и проверка рычага......................................................................... 9

10. Расчет резьбового соединения основания и сварочной плиты..................................... 9

11. Определение КПД проектируемого механизма................................................................. 10

Литература.......................................................................................................................................... 12

Бланк задания

1. Определение параметров резьбы винта и гайки

Материал винта – сталь 45 (ГОСТ 1050-74).

Материал гайки – чугун СЧ15-32 (ГОСТ 1412-70).

Допускаемое давление для выбранного сочетания материалов [1] – [q]=5 МПа.

В проектируемом механизме имеется одностороннее приложение нагрузки, поэтому для винта выбираем упорную резьбу (ГОСТ 10177-62), для которой коэффициент рабочей высоты витка x=0.75 [1].

Коэффициент высоты гайки y=1.6 [1].

Средний диаметр резьбы, удовлетворяющий условию износостойкости, равен [1]

, (1)

где Q=6000Н – усилие сжатия.

Подставляя в формулу (1) числовые значения Q=6000 Н, x=0.75, y=1.6 и [q]=5*10⁶ Па, и округляя до целого, получим

Из ГОСТ 10177-62 находим средний диаметр d₂ =18.250 мм; наружный диаметр d=22 мм; внутренний диаметр винта d₁ =13.322 мм; внутренний диаметр гайки D₁ =14.5 мм; шаг резьбы P=5 мм.

Данный механизм должен обладать запасом самоторможения, поэтому число заходов резьбы n=1.

Высота гайки h₁ определяется по формуле

. (2)

Число витков гайки

. (3)

Длина нарезанной части винта

L=H+h₁ , (4)

где H=160мм - высота подъема груза.

Подставляя в формулу (4) числовые значения H=160мм и h₁ =30мм, получим L=160+30=190мм.

2. Расчет винта на устойчивость

Максимально возможное расстояние l от середины гайки до пяты, т.е. длина участка винта, испытывающего сжатие, находится по формуле [1]

l=Н+0.5h₁ +h_з , (5)

где h₃ длина части винта, находящегося в контакте с пятой и равная 30мм из конструктивных соображений.

Подставляя в формулу (5) числовые значения H, h₁ и h_З , получаем l=160+0.5*30+30=205мм.

Приведенная длина винта определяется зависимостью

l_пр =ml , (6)

где m – коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления концов винта. В данном механизме обе опоры винта следует считать шарнирами и для такой системы m=0.7 [1]. Подставляя в формулу (6) числовые значение получаем l_пр =0.7*205=143.5мм.

Радиус инерции поперечного сечения винта i_x определяется зависимостью

i_x =0.25d₁ =0.25*13.322=3.4мм . (7)

Гибкость винта

. (8)

Так как гибкость винта мала (l<50) то расчет, его на устойчивость не требуется.

3. Проверка на самоторможение

Самотормозящаяся винтовая пара должна удовлетворять условию

, (9)

где запас самоторможения k>=1,3 [1]; j – угол подъема винтовой линии на среднем цилиндре; r’ – приведенный угол трения.

Угол подъема винтовой линии на среднем цилиндре

. (10)

Приведенный угол трения

, (11)

где f₁ – коэффициент трения из [1] равный 0.12; a – угол наклона рабочей грани витка к торцевой плоскости винта для упорной резьбы равный 3^о . Подставив эти значения в формулу (11), получим

Подставив значения r’=0,119 и j=0,084 в условие (9), получим k=0,119/0,084=1,42>1,3. Значит винтовая пара обладает запасом самоторможения.

4. Расчет винта на прочность

Наиболее напряженной частью винта является участок от гайки до пяты, подвергающийся сжатию силой Q и кручению моментом T_P , определяемым по формуле

. (12)

Напряжение сжатия s_c

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать