2.2 Проверочный расчет

Кроме деформации смятия по рабочей поверхности, витки резьбы испытывают деформации изгиба и среза по корневому цилиндрическому сечению. В работе проверены витки гайки, поскольку она сделана из менее прочного материала, чем винт. При расчёте предполагалось, что осевое усилие распределяется по виткам равномерно и угол подъёма настолько мал, что изначальную винтовую линию резьбы можно заменить кольцом. Затем это кольцо условно разрезано и развёрнуто (см. рис. 6).

Рисунок 6 – Расчетная схема витка резьбы

Условие прочности витка на изгиб как консольной балки:

, (12)

где – толщина ниток резьбы в корневом сечении, для упорной резьбы 0,74; допускаемые напряжения изгиба для бронзы, МПа.

МПа.

Тогда

,

условие выполнено.

Условие прочности витков на срез:

, (13)

где MPa – допускаемые напряжения среза, МПа.

Тогда

,

условие выполнено.

2.3. Расчет заплечика

Размер заплечика  (см. рис. 7) определен из условия ограничения смятия гайки под действием силы F:

(14).

Допускаемые напряжения смятия для бронзы приняты равными:

МПа.

Рисунок 7 – Размеры заплечика

Тогда

мм.

Рассчитанный размер заплечика оказался слишком мал, поэтому определим его конструктивно, в соответствии со следующей рекомендацией =(1.5…1.7)c, где c – размер фаски, мм. Размер фаски зависит от наружного диаметра винта (см. табл. []).

Высота заплечика h определена из условия изгиба его под действием силы F без учёта запрессовки и трения на поверхности гайки. При этом, как и при расчёте витка резьбы, изначальное кольцо разрезано и развёрнуто. Принято также, что сила приложена на максимальном удалении от опасного сечения, т.е. на краю отверстия.

Тогда условие прочности заплечика на изгиб как консольной балки:

(15),

где [_и] – допускаемые напряжения для материала гайки, [_и] = ХХ МПа [1].

Отсюда

мм.

Принято h = ХХ мм.

2.4. Расчет фиксирующего элемента

Гайка установлена в корпус по посадке с гарантированным натягом. Для уменьшения натяга и удержания гайки от проворота при работе механизма гайка в корпусе зафиксирована штифтом из ХХХХХХ ( МПа).

Диаметр штифта d₀ (см. рис. 8) определён из условия прочности его на срез:

Рисунок 8 – Фиксация гайки в корпусе

(16);

/здесь подставить для материала штифта /

мм.

Рассчитанное значение диаметра штифта необходимо округлить до ближайшего большего стандартного значения. Окончательно получим d₀ = ХХ мм

Длина штифта, которой он входит в гайку, рассчитана по условию смятия боковой поверхности отверстия в гайке площадью под действием момента винтовой пары

(17),

Откуда

мм.

/здесь использовать для материала гайки/

К рассчитанной длине прибавлена толщина стенки корпуса ХХ мм /рекомендуется 6…8 мм/ и подобран штифт с ближайшими стандартными размерами: Штифт ХХ х ХХ ГОСТ ХХХХ.

3 Расчет рукоятки

Для рукоятки выбран материал сталь3, МПа.

Усилие на рукоятке Q, необходимое для привода механизма, принято равным ХХ Н. /рекомендуется 150…200 Н/ Длина рукоятки рассчитана из условия превышения движущего момента над моментами сопротивления:

мм.

Принято мм. /округлить до ближайшего большего размера из нормального ряда/

Диаметр рукоятки определён из расчета ее на изгиб как консольной балки, условно заделанной по оси винта:

, (мм).

Выбираем диаметр рукоятки мм.