Сферическая пята обеспечивает меньший момент трения за счет значительно меньшей площади трения. Рабочая поверхность пяты и подпятника должны иметь твердость HRC 40-56. Радиус сферы R находится из условия контактной прочности рабочих поверхностей:
где 
- приведенный модуль продольной упругости, для стальных деталей 
= 2,1×105 МПа; допускаемое контактное напряжение
,
где 
- предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов;
- коэффициент долговечности: для рассматриваемых деталей, отличающихся небольшим числом циклов нагружения за весь срок службы 
= 2,5; 
- коэффициент запаса контактной прочности.
Величина зависит от твердости 
менее твердой поверхности: в случае объемной закалки деталей (HRC 40-56):
(МПа), 
=1,2;
таким образом, допускаемое контактное напряжение равно:
мПа;
мм
Принимаем R = 64 мм.
Диаметр круговой площадки контакта, получающийся в результате деформации сжимаемых тел определяется по формуле:
мм
Момент трения в сферической пяте:
Н*мм
Расчет прочности винта
Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения:
Момент трения в резьбе:
Н/мм
,
Где
; 
где 
- осевое усилие, действующее на винт;
[ 
] = 140 кгс/мм 
A1 - площадь поперечного сечения винта;
Mкр - момент, скручивающий винт;
Wp1 - полярный момент сопротивления поперечного сечения винта;
d min - диаметр опасного сечения винта. В качестве опасного сечения принимают сечение, нагруженное осевой силой Q и максимальным крутящим моментом и при этом имеющий минимальный диаметр.
|
|
, 
[ ]
Следовательно, условие прочности винта выполняется.
Определение размеров гайки
Высота гайки равна:
мм.
мм
принимаем 3.
Наружный диаметр гайки 
:
где 
- осевое усилие, действующее на винт;
- коэффициент, учитывающий напряжения от скручивания, 
= 1,25…1,3;
d - наружный диаметр резьбы;
- допускаемое напряжение; для бронзы и чугуна можно принять 
= 60…70 МПа.
мм.
Принимаем 
= 38 мм.
Фаска =2мм, 
=1.6мм. Радиус закрепления 
=1мм
Расчет буртика:
мПа
Диаметр буртика 
мм
где 
- допускаемое напряжение смятия; для бронзы можно принять 
= 70 МПа.
Принимаем 
мм.
Высота буртика 
гайки определяется по формуле:
мм.
Принимаем высоту буртика равной 5 мм. Условие буртика на срез:
, 
- выполняется.
Для удержания гайки от проворачивания устанавливаем стопорный винт с потайной головкой. (d = 5). ГОСТ 1478-93.
Расчет рукоятки
Необходимая длина рукоятки:
где 
- момент создаваемый рабочим для преодоления моментов трения в резьбе 
и на пяте 
; 
- для кратковременной работы 
=300 Н. Момент трения в резьбе определяется по формуле:
Нмм
Нмм, 
мм
Конструктивная длина рукоятки принимается с учетом ширины ладони рабочего и диаметра головки винта, после чего округляется до ближайшего большего стандартного значения:
Принимаем конструктивную длину рукоятки равную 160 мм.
Диаметр рукоятки находится из условия ее прочности на изгиб:
Рукоятка изготавливается из недорогих сталей, например Ст3, Ст4, Ст5. Допускаемое напряжение на изгиб для Ст3 можно принять 
= 85 МПа.
|
|
мм.