Разработка узла рукоятки.
Проверка на самоторможение.
Под самоторможением понимается обеспечение невозможности самопроизвольного движения винта под действием рабочей нагрузки.
Для обеспечения самоторможения механизма должно выполняться условие:
где Р – шаг резьбы, ( ),f- - коэффициент трения (f=0,07).
< -условию самоторможения удовлетворяет резьба с шагом p=7.
Проверка резьбы на прочность.
Для изготовления гайки возьмём безоловянную бронзу Бр.А9-Ж4 по ГОСТ 18175-78.
В винтовой паре наиболее слабыми являются витки гайки, так как они делаются из менее прочного материала, чем витки винта.
При составлении расчётной схемы, виток развёртывают и рассматривают как консольную балку нагруженную посередине консоли силой F/z,условно считая нагрузку равномерно распределенной между витками.
Проверочный расчёт витка на прочность состоит в определении действующих в опасном сечении напряжения среза и напряжения изгиба:
, где a = 0,67p;
– допускаемое напряжение среза;
для бронзы принимаем = 30 МПа
,
где h = 0,5p;
– допускаемое напряжение смятия;
для бронзы принимаем = 50 МПа
Схема к расчёту витков на прочность:
Отсюда :
- условие прочности на срез выполнено.
- условие прочности на изгиб выполнено.
Проектирование гайки.
Ходовая гайка винтового механизма должна иметь простую конструкцию, легко монтироваться, не проворачиваться в корпусе из-за момента трения в резьбе и не выпадать при переворачивании механизма.
Высота гайки была найдена ранее .
Найдем неизвестные нам диаметры гайки: Примем Дг=54мм . Примем Дб=84мм. Примем высоту буртика Н1=0,2Н=15мм. Проверим на прочность выбранные размеры:
Выбранные размеры гайки удовлетворяют условиям прочности.
Расчёт винта на прочность и устойчивость.
Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали.
Для изготовления винта домкрата выбираем сталь 45 по ГОСТ 1050-88.
Проверочные расчёты винта необходимы для проверки пригодности его размеров с точки зрения прочности и продольной устойчивости.
- Расчёт винта на прочность начнём с составления расчётной схемы
Схема к расчёту домкрата на прочность
Момент в резьбовой паре равен:
Проверка прочности винта в опасном сечении по третьей гипотезе прочности:
Где -площадь сечения винта по внутреннему диаметру резьбы.
-полярный момент сопротивления сечения винта по внутреннему диаметру резьбы.
Удовлетворяет условия прочности.
Винт подвергается сжимающей нагрузке, а значит, его надо проверить на устойчивость.
За расчётные принимают крайние положения гаек на его максимальной рабочей длине по условию:
,
где -коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе, зависящий от гибкости винта , - свободная длина винта – расстояние между серединами гаек ( - приведённая длина); - коэффициент приведения длины, зависит от способа закрепления концов винта. Так как в обычных домкратах концы винта можно считать шарнирно-закреплёнными из-за зазоров в узлах , тогда мы принимаем =1; - осевой радиус инерции сечения винта.
,
,
Отсюда :
, т.к. <40 винт в проверке устойчивости на прочность не нуждается.
Cхема к расчёту винта на продольную устойчивость:
Разработка узла рукоятки.
При неинтенсивном использовании винтового механизма применяют более простые и дешевые в изготовлении рукоятки различных типов.
Для привода винтового механизма домкрата выбираем прямую подвижную рукоятку круглого сечения. Она устанавливается в отверстии головки винта с зазором 0,2 – 1,0 мм (в зависимости от диаметра рукоятки) для обеспечения беспрепятственного перемещения в осевом направлении.
Расчёт узла рукоятки сводится к определению её длины и диаметра .
Момент на рукоятке равен:
Расчетная длина рукоятки, т.е. расстояние от оси вращения винта до центра ладони рабочего находится по формуле: ,
где - усилие рабочего на рукоятке. В нашем случае домкрат будет использоваться кратковременно в исключительных случаях, поэтому усилие рабочего примем равным .
Так же предусматривается работа одновременно двух рабочих, умножая на 2 ,а так же на коэффициент неравномерности работы 0,8.
Отсюда:
Сечение рукоятки рассчитывают на изгиб по схеме консольной балки.
=310 (МПа) – допустимое напряжение изгиба для Стали 45 (материал рукоятки).
Для сечения рукоятки D=20 мм, момент сопротивления изгибу
=800,0
Напряжение изгиба: - прочность рукоятки обеспечена.
Для предотвращения выпадения рукоятки на ее концах с помощью резьбы установлена шаровая ручка 50 МН 6-64 ГОСТ 8924-69.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|