4.4 Расчет на прочность узла крепления регулятора вакуума.
Рис. 3.3. Схема к расчету прочности узла крепления.
Повреждение крепления вакуум регулятора происходит при отвинчивании и завинчивании крышки. При этом возникает момент и сила затяжки. В стенке крышки возникает распорное напряжение равное:
,
(4.58)
где:
F
-сила
затяжки, Н;
D-наружный диаметр резьбы, D=65мм;
d-внутренний диаметр резьбы, d=60мм;
-распорное
напряжение,
=60мПа;
Из формулы (3,1) выражаем силу затяжки Fзат:
F,
(4.59)
Подставляем данные значения в формулу (3.2) получим:
F
.
Момент приложенный корпусу будет равен:
М=F
,
(4.60)
где:D
-средний
диаметр резьбы, мм;
f-коэффициент трения, f=0,3;
-
приведенный угол трения,
;
угол
подъема резьбы,
4
;
Средний диаметр резьбы будет равен:
D
=(D+d
)/2,
(4.61)
Диаметр отверстия равен:
d =d+0,5, (4.62)
d =60+0,5=60,5мм.
Подставив значение в формулу (3.4) определим Dср:
Dср=(65+60,5)/2=62,7мм.
Из формулы (3.3) определяем момент приложенный к корпусу регулятора;
М=4,79
=100,2H
мм.
Определим силу приложенную в точке крепления корпуса;
R=М/L, (4.63)
где L-расстояние от точки приложения момента до крепления корпуса. L=74мм;
R=100,2/74=1,35H.
Определяем суммарное усилие на крепление;
Rсум=
,
(4.64)
Rсум=
=4,79H.
Расчет производим исходя из условия прочности на срез витка резьбы;
(4.65)
где
S-площадь
среза, мм
;
-допускаемое касательное напрежение, =30мПа;
Площадь среза равна :
S=
,
(4.66)
S=
=244,9мм
.
Подставляя значения в формулу (3.8) получим;
мПа.
выполняется
Рис.3.4. Расчетная схема.
Переходя к рассмотренному условию расчет производим по допустимому напряжению:
(4.67)
где W-полярный момент сопротивления,
-допустимое
напряжение,
=60мПа;
W=
(4.68)
где В-ширина кронштейна, В=32мм;
а-ширина отверстия в креплении,мм;
Тогда подставляя значения в формулу (3.9) определяем значение а, увеличиваем ширину крепления, тем самом увеличиваем прочность крепления регулятора вакуума.
а=В(1-
(4.69)
Тогда ширина а равна:
а=0,032(1-
)=30,1мм.
Ширина а=30,1мм обеспечивает нужную прочность крепления.