- •Методические указания
- •1. Цели и задачи Работы.
- •Исходные данные для задания №8 струбцина (Рис.3.8)
- •5.2.1. Определение формы винта.
- •5.2.3. Определение размеров винтов в опасных сечениях.
- •Полученную величину округляем в большую сторону до целого числа по гост 6636-83 «Нормальные линейные размеры в машиностроении»;
- •5.2.4. Проверка винта на устойчивость.
- •5.2.5. Проверка условия самоторможения резьбы.
- •Центровые отверстия (по госТу 14034-68), размеры в мм
- •Толщина стенки
- •13. Коэффициент полезного действия винтового устройства.
- •13.1. К.П.Д. Винтового устройства
5.2.3. Определение размеров винтов в опасных сечениях.
Основным параметром винта является диаметр его в опасном сечении. Опасным сечением является сечение, в котором диаметр винта должен быть наименьшим.
Как установлено при анализе структурной схемы, винты работают на сжатие (растяжение) и кручение. Из условия прочности по этим видам деформаций;
наименьший диаметр винта , мм*)
где К – коэффициент, учитывающий скручивание винта;
К=1,25…..1,35 –если винт скручивается только моментом в резьбе;
К=1,3…..1,5 –если винт скручивается суммарным моментом в резьбе и опоре;
А – площадь винта в опасном сечении;
–допускаемое напряжение при расчете на сжатие (растяжение);
,Мпа.
__________________
*) здесь и далее все результаты вычислений обозначаются штрихом, а все окончательно принятые значения параметра - без штриха
Например: -вычислено,– принято.
σТ – предел текучести, выбранного для изготовления винта материала;
n =(3..5) – коэффициент запаса прочности.
Коэффициент запаса прочности назначается в зависимости от степени опасности последствий отказа винта. Очевидно, что в случае съемника для втулок коэффициент запаса можно взять меньше, а в случае домкрата - больше. Полученное значение допускаемого напряжения нужно округлить до целого числа в меньшую сторону.
Значение вычисляется с точностью до сотых долей.
Если минимальным является внутренний диаметр резьбы винта (задания 2,3,6,7) и резьба по заданию стандартная, то по полученному значению из соответствующего стандартаподбирается такая резьба, у которой внутренний диаметр d1 будет ближайшим большим к .
Если резьба нестандартная – прямоугольная, то параметры её назначаются. Обычно принимаются:
- округляется до целого четного числа в большую сторону и принимается как внутренний диаметр ;
шаг резьбы- ;
высота витка - ;
глубина нарезки - (рис. 4.1.б)
Если минимальным является диаметр проточки dпр (задания 1, 4; рис 5.2 и 5.3), то полученное из расчета значение округляется до ближайшего целого и принимается в качестве.
Внутренний диаметр резьбы: +(3,0…5)мм.
Затем, как описано выше, либо подбирают резьбу по стандарту, либо принимают её параметры.
В задании 5 винт работает на растяжение с кручением, а на нижнем конце его выполняется зуб (рис. 5.5.а) . Сечение зуба по плоскости А-А – прямоугольник, ослабленный отверстием под ось d0. Сечение в месте перехода от винта к зубу В-В – прямоугольник. Сечение винта по внутреннему диаметру резьбы – круг. Все эти сечения должны быть равнопрочны. Для того, чтобы добиться этого нужно выполнить следующие операции.
Определить диаметр оси d0, и диаметр отверстия проушины винта dоз. (для задания №5)
Оси изготавливаются из среднеуглеродистых сталей: ст.4; стали 35, 40, 45, как правило, без термообработки. Если прочность оси будет недостаточна, то произойдет её срез по двум плоскостям «к-к» и «m-m» (рис 5.5.б).
Поэтому () отсюда
, мм,
где [ср] = (0,3…0,4)σт, МПа материала оси.
Полученную величину округляем в большую сторону до целого числа по гост 6636-83 «Нормальные линейные размеры в машиностроении»;
Диаметр отверстия в зубе принимается на 0,5…1 миллиметр больше диаметра оси: dоз = d0 +(0,5…1)мм
Расчет размеров проушины винта (для задания №5).
Ширина проушины «b» может быть:
Вариант №1: меньше ( не менее 15 мм.), но тогда на конце винта выполняют зуб (рис 5.5.а).
Вариант №2: несколько больше наружного диаметра винта (см. лист задания и рис.5.7.)
Вариант №1
а) Определить толщину зуба «».
На поверхности контакта деталей ось – зуб под нагрузкой возможно смятие ().
При расчетах на смятие цилиндрических поверхностей . Поэтому, мм.
где =0,8, МПа.
Полученное значение принимается равным ближайшему большему целому числу. Но делать<15мм не нужно.
б) Размеры зуба в сечении А-А (рис. 5.5.а)
Необходимо найти из условия прочности на растяжение:
Толщина «b» принята ранее (п.а)
Ширина , мм.
Округлить до ближайшего целого значения Н1.
Тогда радиус скругления R2 = 0,5 Н1
С4 = 5мм.- размер обеспечивающий выход резьбонарезного инструмента.
в) Размеры зуба в сечении В-В(рис. 5.5.а)
Необходимо проверить прочность сечения при действии растягивающих нагрузок
.Толщина «b» принята ранее (п.а) , - из удобства изготовления.
где d1 - внутренний диаметр винта
Если условие прочности не выполняется, то необходимо увеличить толщину зуба.
Вариант №2:
Рис. 5.7.
Задаем ширину зуба b= d +(4…6)мм
Проушина винта в сечении А–А работает на растяжение:
,
Принимаем Dпр > b + (4…6 мм).