4. Расчёт рукоятки

4.1. Определение расчётной длины рукоятки

Расчетная длина рукоятки (рис. 7) определяется в зависимости от силы с какой рабочий должен действовать на рукоятку, чтобы преодолеть суммарный момент сил сопротивления движению винта. Для большинства винтовых механизмов этот момент складывается из момента сил сопротивления в резьбе и момента сил трения в пяте .

Усилие рабочего назначают в зависимости от интенсивности использования механизма. При частой и длительной работе для уменьшения утомляемости рабочего следует принять

при кратковременной работе и редком использовании механизма усилие рабочего можно увеличить до величины

В случае, когда расчётная длина рукоятки получается слишком большой ( в инструкции по эксплуатации механизма следует указать, что при использовании механизма при максимальных нагрузках рекомендуется вращать рукоятку вдвоём или использовать удлинитель в виде трубы, надеваемой на рукоятку. И для удобства работы полная длина рукоятки обычно принимается на 150…200 мм больше расчетной (не обязательно).

При расчете на прочность рукоятку можно представить в виде балки на двух опорах (рис. 7). Расстояние между опорами принимают равным диаметру головки винта . Тогда изгибающий момент в опасном сечении А-А

И учитывая, что обычно , можно принять

Такое допущение идет в запас прочности. И в этом случае можно использовать схему, представленную на рис. 7б.

Рисунок 7 – К расчету рукоятки

где – шаг резьбы,

где – коэффициент трения в резьбе ( - упорная резьба,

Отсюда следует

;

В нашем случае берём – частая работа механизма (по заданию).

Так как расчётное длина (1160 мм) слишком большая, берём (принимаем) длину рукоятки , при условии, что рукоятку будут вращать два рабочих или будет использоваться удлинитель в виде трубы, который будет надеваться на саму рукоятку (рукоятка – Сталь 3).

4.2. Определение расчётного диаметра рукоятки

Диаметр рукоятки определяется из условия прочности на изгиб

где – момент сопротивления сечения рукоятки;

Принимаем диаметр рукоятки .

Условие выполняется (

Вывод

В результате проектирования винтовой пары для струбцины получены следующие результаты (см. табл. 9 – «Сводная таблица данных»):

Таблица 9

Наименование	Величина, мм
Наружный диаметр резьбы,	40
Шаг резьбы,	7
Высота гайки,	63
Наружный диаметр гайки,	55
Диаметр бурта гайки,	65
Высота бурта гайки,	13
Средний диаметр резьбы,	34,75
Внутренний диаметр резьбы,	27,851
Число витков резьбы гайки,	9
Расчётная длина винта,	266
Длина рукоятки,	580
Диаметр рукоятки,	23

Чертёж общего вида струбцины с полученными параметрами винтовой пары представлен в приложении.