3. Расчёт основных размеров гайки

3.1. Расчёт высоты гайки

Высота гайки определяется по результатам расчёта передачи на износостойкость

. (3.1)

3.2. Расчёт диаметра гайки

Диаметр гайки D_Г определяется из условия прочности на растяжение

_Р, (3.2)

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

. (3.3)

Значение []_Р – табличное, и в данном случае []_Р=36 Мпа [1,стр. 30].

Из формулы (3.2) выразим

;

Теперь из формулы (3.3) выразим и рассчитаем наименьший диаметр гайки :

.

Итак, мы определили диаметр гайки, который оказался равен d_г=45 мм

В соответствии с ГОСТ 6636-69 d_г=45 мм. [4, с. 383]

3.3. Расчёт диаметра бурта

Диаметр d_б бурта определяется из условия прочности на смятие по опорной кольцевой поверхности

(3.4.)

Для высокопрочного чугуна [ ]=0.4 =0.4*380=152 Мпа, [1, с. 18]

Площадь А_см этой поверхности следует определять с учётом фаски с =3 мм [1, с. 10]

А_см= (3.5.)

откуда

d_б= мм (3.6.)

В соответствии с ГОСТ 8032-84 d_б =52 мм.

3.4. Расчет бурта на срез

Высота бурта принимается равной H_Б=(0,25…0,35)H_Г [1,стр. 18]. Приняв коэффициент равным 0,3, получим

H_Б=0,3H_Г=0,3*77,4=23,22мм. (3.7)

(В соответствии с ГОСТ 8032-84 Н_б=24 мм )

Бурт необходимо проверить на срез по условию

(3.8)

Значение [] – табличное, и в данном случае []=36 Мпа. [1,стр. 30].

Площадь среза определяется как

(3.9)

Тогда

Таким образом напряжения среза не превышают допускаемых напряжений.

Условие прочности выполнено.

3.5. Расчёт витков резьбы 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 [1,стр. 18].

Условие прочности имеет вид

, (3.10)

где z – число витков резьбы гайки,

b – толщина витка у основания.

Для упорной резьбы b=0.75Р=0.75*7=5,25 мм [1,стр. 18].

Число витков вычисляется как

(3.11)

Вычислим 

а []=36 Мпа, [1,стр. 30],т.е. [], условие прочности на срез выполнено.

3.6. Расчет на непроворачиваемость гайки в корпусе. Условием непроворачиваемости гайки в корпусе является условие [7]

Т_Fтр>Т_р (3.12)

где из формулы (2.7) Т_р=250,36 Н*м;

Момент сил трения [7]

Т_Fтр=F*H^бк (3.13)

Где F –нормальная сила, Н;

Н^бк=24 мм из формулы (3.7)

Из формулы (3.13)

Т_Fтр=46000*24*10^-3=1104 Н*м.

Таким образом условие (3.12) выполнено.