- •Проектирование винтовых механизмов
- •А.И. Бабкин, а.С. Морозов. Проектирование винтовых механизмов. Учебно-методическое пособие для курсового проектирования. – Северодвинск, исмарт, 2015. – 78 с.
- •Isbn 5-7723- исмарт, филиал сафу в г. Северодвинске 2015 г. Оглавление
- •Введение
- •1. Общие сведения о винтовых механизмах
- •2. Обзор конструкций винтовых механизмов
- •2.1 Домкраты.
- •2.2 Натяжные устройства.
- •2.3 Нажимные устройства.
- •2.4 Зажимные механизмы.
- •3 Расчет элементов передачи «винт-гайка»
- •Исходные данные:
- •3.1 Выбор типа резьбы и материалов винтовой пары
- •3.2 Определение размеров резьбы по условию износостойкости
- •3.3 Проверка на самоторможение и на число витков гайки
- •3.4 Выбор конструкции пяты
- •3.5 Проверка винта на устойчивость
- •3.6 Расчет прочности винта
- •3.7 Проектирование гайки
- •3.8 Проектирование привода винтового механизма
- •3.9 Расчет параметров передачи
- •4 Пример выполнения проектировочных и проверочных расчетов винтового домкрата
- •4.2 Выбор типа резьбы и материалов
- •4.3 Проектирование винта
- •4.7 Проверка прочности винта
- •4.8 Проектирование привода
- •4.9 Расчет параметров передачи
- •5 Общие указания по выполнению работы
- •5.1 Цели и задачи проектирования
- •5.2 Общие рекомендации по проектированию
- •5.3 Оформление расчетно-пояснительной записки и чертежей
- •1.2 Расчет прочности винта
- •5.4 Порядок защиты работы
- •6 Определение оптимальных размеров резьбы
- •7 Вопросы к защите кр по теме «Винтовые механизмы»
- •Литература
- •Профиль и основные размеры трапецеидальной резьбы (гост 24738-81)
- •Профиль и основные размеры упорной резьбы (гост 10177-82)
- •Толщины листовой горячекатанной стали, мм (гост 19903-74)
- •Радиусы закруглений сопряженных валов и втулок, мм
- •Проточки и фаски для трапецеидальной однозаходной резьбы, мм (гост 10549-63)
- •Маховички со спицами (мн 8-64)
- •Рукоятки вращающиеся (мн 5-64)
- •Ручки шаровые (мн 6-64)
- •Шпонки призматические, мм (гост 23360-78)
- •Болты повышенной точности с шестигранной головкой (гост 7805-70) и с шестигранной уменьшенной головкой (гост 7808-70), мм
- •Длины болтов по гост 7805-70 и гост 7808-70, мм
- •Винты установочные с коническим (гост 1476-93) и цилиндрическим концами (гост 1478-93), мм
- •Гайки шестигранные нормальной точности с нормальным (гост 5915-70) и уменьшенным размером под ключ (гост 15521-70), мм
- •Шайбы (гост 11371-68) и шайбы увеличенные (гост 6958-68), мм
- •Шайбы пружинные (по гост 6402-70), мм
- •Бабкин Александр Иванович Морозов Алексей Сергеевич Проектирование винтовых механизмов
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
7 Вопросы к защите кр по теме «Винтовые механизмы»
Достоинства и недостатки винтовых механизмов, область применения. Условия работы. Критерии работоспособности.
Виды ходовых и крепежных резьб. Их профили. Достоинства и недостатки, область применения резьб.
Размеры резьб: диаметры, шаг, ход, угол подъема резьбы.
Материалы ходовых винтовых пар. Их антифрикционные свойства.
Износостойкость резьбы. Критерий износостойкости. Расчет размеров резьбы по критерию износостойкости.
Самоторможение в резьбе. Условие самоторможения в резьбе. Коэффициент самоторможения, угол подъема резьбы, приведенный угол трения.
Количество витков гайки. Распределение давления между витками гайки. Чем опасно слишком большое число витков?
Эскизное проектирование винта и гайки. Конструктивные элементы винта: резьбовая часть, пята, место крепления привода. Конструктивные элементы гайки: резьбовая часть, буртик. Необходимость закрепления гайки в корпусе. Способы ее закрепления.
Виды пят: конструкция, достоинства, недостатки. Критерии расчета пяты. Момент трения на пяте.
Устойчивость. Условие устойчивости. Допущения при расчете винта на устойчивость. Гибкость винта. Приведенная длина винта. Расчет критической нагрузки по формулам Эйлера и Ясинского.
Расчет прочности винта. Условие прочности. Расчетная схема, приложенные нагрузки. Метод сечений при построении эпюр. Нормальные, касательные, эквивалентные напряжения. Допускаемые напряжения.
Привод винтового механизма. Виды, достоинства, недостатки. Момент «на рукоятке». Расчетная длина «рукоятки». Сила, прикладываемая к рукоятке. Расчет крепления привода на винте: шпоночное, профильное соединение.
КПД винтового механизма, выигрыш в силе. Что влияет на величину КПД?
Литература
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 1. – М.: «Машиностроение», 1980 – 728 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. – М.: «Машиностроение», 1980 – 559 с.
Иосилевич Г.Б. Детали машин – М.: «Машиностроение», 1988 – 368 с.
Камнев Г.Ф. Винтовые механизмы – Л.: изд. ЛКИ, 1967 – 52 с.
Кривенко И.С., Артемьев Н.С. Проектирование винтовых механизмов – Л.: изд. ЛКИ, 1986 – 53 с.
Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование – Минск.: УП «Технопринт», 2002. – 290 с.
Орлов П.И. Основы конструирования. В 3-х кн. Кн. 1. – М.: «Машиностроение», 1977 – 623 с.
Решетов Д.Н. Детали машин – М.: «Машиностроение», 1989 – 496 с.
Шелофаст В.В. Основы проектирования машин – М.: Изд-во АПМ, 2000 – 472 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Размеры в мм
Приложение 1
Профили и основные размеры резьб, мм
Таблица 1
Профиль и основные размеры метрической резьбы
(ГОСТ 8724-81, ГОСТ 9150-81, ГОСТ 24705-81)
|
d, d1, d2 – диаметры резьбы винта; D, D1, D2 – диаметры резьбы гайки; H1 = 0,5541266P. |
|||||||||||||
Шаг резьбы P |
Диаметр резьбы |
Высота профиля H1 |
Шаг резьбы P |
Диаметр резьбы |
Высота профиля H1 |
|||||||||
наружный d=D |
средний d2=D2 |
внутренний d1=D1 |
наружный d=D |
средний d2=D2 |
внутренний d1=D1 |
|
||||||||
С крупным шагом |
||||||||||||||
0,40 |
2,0 |
1,740 |
1,587 |
0,216 |
2,5 |
(22) |
20,376 |
19,294 |
1,353 |
|||||
0,45 |
2,5 |
2,208 |
2,013 |
0,243 |
3 |
24 |
22,051 |
20,752 |
1,624 |
|||||
0,50 |
3 |
2,675 |
2,459 |
0,270 |
(27) |
25,051 |
23,752 |
|||||||
0,60 |
(3,5) |
3,110 |
2,850 |
0,325 |
3,5 |
30 |
27,727 |
26,211 |
1,894 |
|||||
0,70 |
4 |
3,546 |
3,242 |
0,379 |
(33) |
30,727 |
29,211 |
|||||||
0,75 |
(4,5) |
4,013 |
3,688 |
0,406 |
4 |
36 |
33,402 |
31,670 |
2,165 |
|||||
0,80 |
5 |
4,480 |
4,134 |
0,433 |
(39) |
36,402 |
34,670 |
|||||||
1 |
6 |
5,350 |
4,918 |
0,541 |
4,5 |
42 |
39,077 |
37,129 |
2,435 |
|||||
1,25 |
8 |
7,188 |
6,647 |
0,676 |
(45) |
42,077 |
40,129 |
|||||||
1,5 |
10 |
9,026 |
8,376 |
0,812 |
5 |
48 |
44,752 |
42,587 |
2,706 |
|||||
1,75 |
12 |
10,863 |
10,106 |
0,947 |
(52) |
48,752 |
46,587 |
|||||||
2 |
(14) |
12,701 |
11,835 |
1,082 |
5,5 |
56 |
52,428 |
50,046 |
2,977 |
|||||
16 |
14,701 |
13,835 |
(60) |
56,428 |
54,046 |
|||||||||
2,5 |
(18) |
16,376 |
15,294 |
1,353 |
6 |
64 |
60,103 |
57,505 |
3,247 |
|||||
20 |
18,376 |
17,294 |
(68) |
64,103 |
61,505 |
|||||||||
Продолжение таблицы 1
Шаг резьбы P |
Диаметр резьбы |
Высота профиля H1 |
Шаг резьбы P |
Диаметр резьбы |
Высота профиля H1 |
||||||||
наружный d=D |
средний d2=D2 |
внутренний d1=D1 |
наружный d=D |
средний d2=D2 |
внутренний d1=D1 |
|
|||||||
С мелким шагом |
|||||||||||||
0,35 |
2,5 |
2,273 |
2,121 |
0,189 |
1,0 |
(22) |
21,350 |
20,918 |
0,541 |
||||
3 |
2,773 |
2,621 |
24 |
23,350 |
22,918 |
||||||||
(3,5) |
3,273 |
3,121 |
(27) |
26,350 |
25,918 |
||||||||
0,5 |
4 |
3,675 |
3,459 |
0,270 |
30 |
29,350 |
28,918 |
||||||
(4,5) |
4,175 |
3,959 |
(33) |
32,350 |
31,918 |
||||||||
5 |
4,675 |
4,459 |
36 |
35,350 |
34,918 |
||||||||
6 |
5,675 |
5,459 |
(39) |
38,350 |
37,918 |
||||||||
8 |
7,675 |
7,459 |
42 |
41,350 |
40,918 |
||||||||
10 |
9,675 |
9,459 |
(45) |
44,350 |
43,918 |
||||||||
12 |
11,675 |
11,459 |
48 |
47,350 |
46,918 |
||||||||
(14) |
13,675 |
13,459 |
(52) |
51,350 |
50,918 |
||||||||
16 |
15,675 |
15,459 |
56 |
55,350 |
54,918 |
||||||||
(18) |
17,675 |
17,459 |
(60) |
59,350 |
58,918 |
||||||||
20 |
19,675 |
19,459 |
64 |
63,350 |
62,918 |
||||||||
(22) |
21,675 |
21,459 |
(68) |
67,350 |
66,918 |
||||||||
0,75 |
6 |
5,513 |
5,188 |
0,406 |
72 |
71,350 |
70,918 |
||||||
8 |
7,513 |
7,188 |
(76) |
75,350 |
74,918 |
||||||||
10 |
9,513 |
9,188 |
80 |
79,350 |
78,918 |
||||||||
12 |
11,513 |
11,188 |
1,25 |
10 |
9,188 |
8,647 |
0,676 |
||||||
(14) |
13,513 |
13,188 |
12 |
11,188 |
10,647 |
||||||||
16 |
15,513 |
15,188 |
(14) |
13,188 |
12,647 |
||||||||
(18) |
17,513 |
17,188 |
1,5 |
12 |
11,026 |
10,376 |
0,812 |
||||||
20 |
19,513 |
19,188 |
(14) |
13,026 |
12,376 |
||||||||
(22) |
21,513 |
21,188 |
16 |
15,026 |
14,376 |
||||||||
24 |
23,513 |
23,188 |
(18) |
17,026 |
16,376 |
||||||||
(27) |
26,513 |
26,188 |
20 |
19,026 |
18,376 |
||||||||
30 |
29,513 |
29,188 |
(22) |
21,026 |
20,376 |
||||||||
(33) |
32,513 |
32,188 |
24 |
23,026 |
22,376 |
||||||||
1,0 |
8 |
7,350 |
6,918 |
0,541 |
(27) |
26,026 |
25,376 |
||||||
10 |
9,350 |
8,918 |
30 |
29,026 |
28,376 |
||||||||
12 |
11,350 |
10,918 |
(33) |
32,026 |
31,376 |
||||||||
(14) |
13,350 |
12,918 |
36 |
35,026 |
34,376 |
||||||||
16 |
15,350 |
14,918 |
(39) |
38,026 |
37,376 |
||||||||
(18) |
17,350 |
16,918 |
42 |
41,026 |
40,376 |
||||||||
20 |
19,350 |
18,918 |
(45) |
44,026 |
43,376 |
||||||||
Продолжение таблицы 1
Шаг резьбы P |
Диаметр резьбы |
Высота профиля H1 |
Шаг резьбы P |
Диаметр резьбы |
Высота профиля H1 |
||||||||
наружный d=D |
средний d2=D2 |
внутренний d1=D1 |
наружный d=D |
средний d2=D2 |
внутренний d1=D1 |
|
|||||||
1,5 |
48 |
47,026 |
46,376 |
0,812 |
2,0 |
80 |
78,701 |
77,835 |
1,082 |
||||
(52) |
51,026 |
50,376 |
3,0 |
(30) |
28,051 |
26,752 |
1,624 |
||||||
56 |
55,026 |
54,376 |
(33) |
31,051 |
29,752 |
||||||||
(60) |
59,026 |
58,376 |
36 |
34,051 |
32,752 |
||||||||
64 |
63,026 |
62,376 |
(39) |
37,051 |
35,752 |
||||||||
(68) |
67,026 |
66,376 |
42 |
40,051 |
38,752 |
||||||||
72 |
71,026 |
70,376 |
(45) |
43,051 |
41,752 |
||||||||
(76) |
75,026 |
74,376 |
48 |
46,051 |
44,752 |
||||||||
80 |
79,026 |
78,376 |
(52) |
50,051 |
48,752 |
||||||||
2,0 |
(18) |
16,701 |
15,835 |
1,082 |
56 |
54,051 |
52,752 |
||||||
20 |
18,701 |
17,835 |
(60) |
58,051 |
56,752 |
||||||||
(22) |
20,701 |
19,835 |
64 |
62,051 |
60,752 |
||||||||
24 |
22,701 |
21,835 |
(68) |
66,051 |
64,752 |
||||||||
(27) |
25,701 |
24,835 |
72 |
70,051 |
68,752 |
||||||||
30 |
28,701 |
27,835 |
(76) |
74,051 |
72,752 |
||||||||
(33) |
31,701 |
30,835 |
80 |
78,051 |
76,752 |
||||||||
36 |
34,701 |
33,835 |
4,0 |
(42) |
39,402 |
37,670 |
2,165 |
||||||
(39) |
37,701 |
36,835 |
(45) |
42,402 |
40,670 |
||||||||
42 |
40,701 |
39,835 |
(48) |
45,402 |
43,670 |
||||||||
(45) |
43,701 |
42,835 |
(52) |
49,402 |
47,670 |
||||||||
48 |
46,701 |
45,835 |
(56) |
53,402 |
51,670 |
||||||||
(52) |
50,701 |
49,835 |
(60) |
57,402 |
55,670 |
||||||||
56 |
54,701 |
53,835 |
(64) |
61,402 |
59,670 |
||||||||
(60) |
58,701 |
57,835 |
(68) |
65,402 |
63,670 |
||||||||
64 |
62,701 |
61,835 |
72 |
69,402 |
67,670 |
||||||||
(68) |
66,701 |
65,835 |
(76) |
73,402 |
71,670 |
||||||||
72 |
70,701 |
69,835 |
80 |
77,402 |
75,670 |
||||||||
(76) |
74,701 |
73,835 |
|
|
|
|
|
||||||
Примечания: 1) Без скобок приведены значения диаметров первого (предпочтительного) ряда, в скобках - второго. 2) Примеры обозначения резьб: метрическая наружная резьба с крупным шагом, диаметром d = 12 мм, полем допуска 6g: М12-6g Внутренняя резьба с мелким шагом Р = 0,75 мм, диаметром d = 12 мм, полем допуска 6H: М120,75-6H |
|||||||||||||
Таблица 2
