Определение параметров гайки из условий прочности




 

Целью данного раздела является определение параметров гайки, входящей в исследуемую передачу.

Необходимо определить высоту Нг и диаметр Dг гайки, а так же высоту HБ и диаметр DБ бурта (см. рис. 1).

Диаметр гайки Dг определяется из условия прочности на растяжение

 

,

 

учитывая, что АГ - площадь сечения гайки, имеющего форму кольца с наружным диаметром Dг и внутренним - d: и что допускаемые напряжения для бронзовой гайки определяется по условному пределу текучести при нормативном коэффициенте запаса прочности ([σт]= 65 МПа). Находим диаметр гайки:

 

(15)

 

Диаметр DБ находим из условия прочности на смятие по опорной кольцевой поверхности

 

,

 

учитывая, что (где c=2..3 мм фаска) и что

 

 

Высота бурта гайки принимается конструктивно

 

 

И проверяется на срез по сечению

 

,


 

где Аср - площадь среза, равная площади боковой поверхности цилиндра с высотой Нб и диаметром DГ.

Допускаемые напряжения среза для бронзы

 

. (16)

 

Здесь предел текучести на срез для бронзы . Нормативный коэффициент запаса прочности принимаются примерно такими же, как и при расчете гайки на растяжение.

 

 

Площадь среза Аср вычисляется по формуле

 

(17)

 

Подставляя полученные значения в формулу (17) получим

 

 

вычислим .

Т. к. , то условие прочности гайки на срез выполняется.

Проверить на срез виток резьбы гайки. С этой целью виток резьбы развертывается по диаметру и рассматривается как консольная балка с заделкой (рис.4).

Ввиду малой длины балки (Н1<b) расчет витка на изгиб не производится, а ограничиваются одним расчетом на срез.

Условие прочности имеет вид:

 

(18)

 

где z - число витков гайки, b - толщина витка резьбы у основания. Cогласно ГОСТ на трапецеидальную резьбу b=0,65P=0,65*8=5,2 мм.

Подставим численные значения в формулу (18)

 

 

Т. к. расчёты на срез витка балки удовлетворяют условию прочности.

 

Рис. 3 Расчетная схема витка резьбы.


 

Расчёт размеров рукоятки домкрата

 

Рис. 4 Схема нагружения рукоятки домкрата и эпюра изгибающих моментов

 

Из условия равновесия рукоятки следует

 

(19)

 

где Lp - длинна рукоятки; Tрукрп - момент на рукоятке; Fр - усилие одного рабочего.

В нашем случае, когда домкрат используется часто Fр = 160Н - усилие одного рабочего.

Тогда длина рукоятки по формуле (19)

 

 

Для удобства работы полная длина рукоятки обычно принимается на 150…200 мм больше расчетной. Значит Lp=1019+150=1170 мм.

При расчете на прочность рукоятку можно представить в виде балки на двух опорах (рис. 4).

Диаметр рукоятки dp определяется из условия прочности в опасном сечении

 

, (20)

 

где Нм (т.к. ), .

Известно, что .

Преобразовывая выражение (20) получаем

 

 

Расчёт корпуса

 

При расчёте передачи винт-гайка необходимо произвести расчёт корпусной детали. Произведём расчёт корпуса домкрата. Корпус изготовим из чугуна СЧ 15, предел прочности которого .

 

Рис. 5 Корпус домкрата


 

Наиболее опасным будет сечение А-А. Запас прочности находится по формуле

 

, (21)

 

где s должен находиться в пределах 1.5 … 2.5.

Рассмотрим это сечение. В нём действуют сжимающие напряжения и крутящий момент.

Расчёт на сжатие:

 

(22)

 

Расчёт на кручение:

 

(23)

 

Расчёт на прочность:

 

(24)

 

Запас прочности вычислим по формуле (21)

Сечение А-А удовлетворяет условию прочности.

Расчёт на смятие:


 

 

где F - сила, Асм - площадь смятия, имеющего форму кольца, [σсм ] - допускаемое напряжение на смятие.

F = 37000 H; ; для подставки, выполненной из дерева, принимаем [sсм]=2 МПа.

Теперь определим требуемый наружный диаметр фланца корпуса

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: