2. Расчет гайки

2.1 Определение посадочного диаметра гайки dг (проектный расчет)

Рис.2.1 К расчету гайки

Диаметр гайки D_Г определяется из условия прочности на растяжение

_Р,

где А_Г –площадь сечения гайки, имеющего форму кольца, площадь которого вычисляется по формуле:

.

Значение []_Р – табличное, и в данном случае для бронзовой гайки

[]_Р=85МПа

Выразим

;

Теперь выразим и рассчитаем наименьший диаметр гайки :

2.2 Определение диаметра бурта гайки dб (проектный расчет)

Критерий работоспособности – статическая прочность гайки на смятие

Условие расчета: ,

где – для бронзы;

Для бронзы БрО10Н1Ф1, .

Тогда

; где площадь смятия с учетом заходной фаски корпуса ;

Принимаем .

Определим расчетное значение бурта гайки D_Б*, решая исходное неравенство:

Вычисляем и :

Работоспособность гайки на смятие выполняется.

2.3 Проверочный расчет бурта гайки на срез

Высота бурта принимается равной H_Б=(0,25…0,35)H_Г . Приняв коэффициент равным 0,35, получим

H_Б=0,35H_Г=0,35*78=27мм.

Бурт необходимо проверить на срез по условию

.

Значение [] – табличное.

Площадь среза определяется как

.

Тогда

Таким образом напряжения среза не превышают допускаемых напряжений.

Условие прочности выполнено.

2.4 Проверочный расчет витка резьбы гайки на срез

Резьба гайки проверяется на прочность. С этой целью виток резьбы развёртывается по диаметру d и рассматривается как консольная балка с

заделкой. Поскольку балка короткая, то расчёт на изгиб не проводится, а ограничиваются одним расчётом на срез.

Условие прочности имеет вид

,

где z – число витков резьбы гайки,

b – толщина витка у основания.

Для трапецеидальной резьбы b=0.65Р=0.65*8=5.2 мм

Число витков вычисляется как

Вычислим 

,

а []=36 МПа, т.е. [], условие прочности на срез выполнено.

Рис. 2.4 Схема нагружения витка резьбы при расчете на срез

3. Расчет рукоятки

3.1 Определение расчетной длины рукоятки (проектный расчет)

Условие ограничения длинны: , где [L_р]=1000 мм.

Рис.3.1 Схема нагружения рукоятки

Условие равновесия винта

Т_р=S₁·L_p·m,

откуда

L_p=T_p/m·S_1,

где m-число рабочих;

Коэффициент трения для пары сталь-бронза f=0.17

S₁-усилие одного рабочего ( S₁=250…300Н в случае кратковременной работы);

Примем m=1, S₁=300 H

Вычислим расчётную длину рукоятки:

L_p=154809.68/300 =516.03мм

Так как L_р обычно принимается на 15..20 см больше расчетной

Примем L_р=716.03мм