Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический университет»
Факультет корабельной энергетики и автоматики
Кафедра деталей машин и подъемно-транспортных механизмов
Расчет винтового механизма
Пояснительная записка
Группа 2220
Студент: Захаров Д.С.
Руководитель проекта: Сенчурин Л.П.
Санкт-Петербург
Содержание
Расчет винта
1.1 Определение среднего диаметра резьбы винта d2
1.2 Определение внутреннего диаметра резьбы d1
1.3 Выбор cтандартных параметров резьбы
1.4 Проверка выполнения условия самоторможения в резьбе
1.5 Определение момента сил трения в резьбе
1.6 Момент сил трения на пяте винта
1.7 Проверка условия прочности на смятие в пяте винта
1.8 Определение длины рукоятки из условия равновесия моментов на винте
1.9 Определение диаметра рукоятки
1.10 Проверочный расчет винта
Расчет гайки
2.1 Определение высоты гайки
2.2 Проверка выполнения условия по числу витков в гайке
2.3 Определение наружного диаметра гайки
2.4 Определение диаметра бурта
2.5 Определение высоты бурта
КПД механизма
6.1 КПД резьбы
6.2 КПД зажима
Расчет корпуса механизма
Расчет сварных швов
Расчет болтовых соединений
Расчет винтового механизма
Рассмотрим зажим винтовой с консольной стойкой, схема которого произведена рис. 1. Исходные данные: осевая сила на винте Q = 10000H, ход винта Н = 300 мм, расстояние а = 200 мм.
Рис. 1. Зажим одностоечный: 1 – нажимная пята (башмак); 2 – грузовой винт; 3 – стойка корпуса; 4 – основание корпуса (плита); 5 – рабочий стол.
|
|
Расчет винта
Определение среднего диаметра резьбы
Рис. 1. Профиль упорной резьбы
Условие износостойкости имеет вид
q– Давление на витках резьбы;
Q–Осевая сила на винте;
– площадка поверхности резьбы в контакте винта и гайки;
d2 – средний диаметр резьбы, H1 – рабочая высота профиля резьбы,
–число витков в гайке высотой Hг при шаге резьбы P.
Для пары улучшенная сталь-бронза принимают [q]=7–8 МПа, при использовании пары закаленная сталь-бронза – [q] = 10–15 МПа.
Коэффициент высоты гайки принимают по конструктивным соображениями в пределах 
.
Коэффициент высоты резьбы 
в зависимости от типа резьбы резьбы: 
для трапецеидальной и 
для упорной
После подстановки площади резьбы в условие износостойкости получим формулу проектного расчета для среднего диаметра резьбы, удовлетворяющего условию износостойкости
мм
Определение внутреннего диаметра резьбы
Внутренний диаметр резьбы d3 определяется из условия устойчивости. При этом винт в расчетной схеме рассматривается в виде стержня, работающего на продольный изгиб от силы Q.
Условие устойчивости имеет вид
[n] = 4 
5 коэффициент запаса,
, определяемые в зависимости от параметров гибкости винта λ либо по формуле Эйлера, либо по формуле Ясинского.
В первом приближении принимаем 
Параметр гибкости
µ – коэффициент приведения длины, зависящей от способов закрепления концов винта;
l – Наибольшая длина сжатой части винта – расстояние от середины гайки до опорной поверхности;
i – Радиус инерции сечения винта, определяемый по формуле
|
|
При 
, лежащем в диапазоне от 40 до 100, критические напряжения определяются по формуле Ясинского
условие выполняется
мм