
- •Требования к выполнению контрольных работ по «Технической механике»
- •Требования к оформлению контрольных работ:
- •Номера задач для контрольной работы
- •Задачи для контрольной работы
- •К задаче 141.
- •К задаче 142.
- •К задаче 143.
- •К задаче 144.
- •К задаче 145.
- •К задаче 146.
- •К задаче 147.
- •К задаче 148.
- •К задаче 149.
- •Значения коэффициентов трения f
- •Вопросы к экзамену по «Технической механике»:
- •Список литературы
К задаче 149.
Последовательность решения задачи:
По Приложению 53 для заданного класса прочности материала болтов определить предел текучести σт и марку стали.
Определить допускаемое напряжение на срез болта [τср] = = 0,25σт.
Определить поперечную силу среза, приходящуюся на один болт: Fr= Ft/z = =2T/(Doz), где Ft = 2T/Dо — окружная сила; Т—в Н∙м; D0 — в м, Fr — в Н.
Из условия прочности болта на срез определить диаметр стержня болта:
, где [τср] — в Н/мм2; d0 — в мм. Полученное значение d0 округлить до целого числа миллиметров.
|
Рис. 25 (к задаче 149) |
Назначить номинальный диаметр резьбы болта по условию d≤d0 - (1...2), мм.
Принять номинальный диаметр резьбы болта по Приложению 54.
Задача 150. Рассчитать винтовую пару домкрата (рис. 26) грузоподъемностью F. Материал винта — сталь 45 нормализованная, материал гайки — бронза БрАж9-4. Резьба трапецеидальная, однозаходная с коэффициентом рабочей высоты профиля ς = 0,5. Гайка цельная с коэффициентом высоты ΨН = 1,8. Данные своего варианта принять по табл. 40.
Таблица 40
Данные для расчёта |
Варианты |
||||||||||
08 |
15 |
22 |
39 |
46 |
59 |
69 |
78 |
89 |
96 |
||
F, кН |
40 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
35 |
30 |
|
|
|
Рис. 26 |
К задаче 150. Последовательность решения задачи: 1. Выбрать допускаемые напряжения на растяжение для заданных материалов винта и гайки: для винта σр = <σт/[sТ] при коэффициенте запаса прочности [sТ] = 3, приняв σт для стали 45 по Приложению 1, для бронзы в пределах [σр] = 34...44 Н/мм2 и на смятие бронзы в пределах [σсм] =42...55 Н/мм2. |
Выбрать допускаемые напряжения на растяжение для заданных материалов винта [σ Р ]В и гайки [σ Р] и [σ СМ]:
Для винта: [σ Р ]В = σ Т / [ sТ] при коэффициенте запаса прочности [ sТ] = 3.
Принять σ Т для стали 45 по Приложению 1.
Для гайки: напряжение на растяжение в пределах [σ Р] = 34…44 Н/мм2
и на смятие бронзы в пределах [σ СМ] = 42…55 Н/мм2 .
2. Выбрать допускаемое давление в резьбе для стали по бронзе [ризн]:
Допускаемое давление в резьбе:
сталь по чугуну [ризн] = 5…6 Н/мм2;
сталь по бронзе [ризн] = 8…10 Н/мм2 ;
закалённая сталь по бронзе [ризн] = 10…12 Н/мм2 .
Для винтов домкратов и струбцинок, т. е. сравнительно редко работающих механизмов, значение [ризн] повышают на 30…40 %.
Определить средний диаметр резьбы из условия износостойкости винтовой пары:
где ΨН = 1,8 — коэффициент высоты гайки; ς = 0,5 — коэффициент рабочей высоты профиля резьбы; [ризн]— в Н/мм2, F — осевая сила, Н; d2 — в мм.
По Таблице 41 ГОСТ 9484—81 принять стандартные параметры резьбы: d, d1, d2 и шаг резьбы р, мм.
Таблица 41
ГОСТ 9484-81. Резьба трапецеидальная (выборка)
Наружный диаметр d, мм |
Шаг резьбы р, мм |
Средний диаметр d2 , мм |
Внутренний диаметр d1 , мм |
40 |
3 6 10 |
38,5 37 35 |
36,5 33 29 |
50 |
3 8 12 |
48,5 46 44 |
46,5 41 37 |
Проверить условие самоторможения винтовой пары γ<ρ'.
Для этого определить угол подъёма однозаходной резьбы:
tg γ = р /( π ∙d 2 ) и найти угол γ (в градусах и минутах).
Найти приведённый угол трения ρ' = arctg (f / cos 150).
Значение коэффициента трения f принять по таблице 42.
Таблица 42