3. Расчет съемника.

Рассчитать съемник для выпрессовки наружного кольца подшипника ступицы переднего колеса автомобиля

Исходные данные: = 0,042 мм - максимальный натяг; Е1 = 182060 КПа - модуль упругости материала кольца; Е2 - 110000 КПа - модуль упругости материала ступицы; = 0,006 мм - средняя высота микронеровностей поверхностей.

1. Усилие запрессовки

(3.1)

где f= 0,08 - коэффициент трения;

d - диаметр запрессовываемой детали, мм;

l - длина запрессовываемой детали, мм;

g - удельное давление на контактирующей поверхности, МПа,

2. Определение удельного давления на контактирующих поверхностях

(3.2)

где - расчетный натяг при запрессовке мм;

и - коэффициенты, зависящие от свойств материалов и соотношения размеров.

3. Расчетный натяг меньше измеренного

; (3.3)

.

4. Определение коэффициентов и

(3.4)

(3.5)

5. Усилие выпрессовки

(3.6)

6. Номинальный диаметр винта с нормальной метрической резьбой

(3.7)

Конструктивно можно принять винт М12 или Ml4.

7. Момент, необходимый для выпрессовки,

(3.8)

8. Если вороток принять L = 300 мм, то усилие рабочего рассчитывается из условия

(3.9)

9. В данном случае можно применить конструкцию вытягивающего винта, поворотную траверсу и упорный стакан. Очевидно, что в этой конструкции слабыми местами могут оказаться палец и траверса.

Необходимо палец проверить на срез и смятие, а траверсу на изгиб и смятие опорных ее концов.

4.Расчет передачи винт-гайка.

Рекомендации по конструированию передачи винт-гайка скольжения.

1. Винты не должны иметь высокие бортики и глубокие канавки, в противном случае в местах резкого изменения поперечного сечения винта будут возникать высокие местные напряжения.

2. Во избежание большой деформации гайки при запрессовке и уменьшения вследствие этого зазора в резьбе толщина тела гайки 4 мм.

Расчет передачи винт-гайка скольжения рекомендуется вести в последовательности, изложенной в решении примера.

Пример. Рассчитать передачу "винт-гайка" скольжения винтового пресса.

Исходные данные; Сила сжатия Р = 60 кН; ход ползуна l0 = 600 мм. Решение: 1. Материалы винта и гайки.

Для винта принимаем сталь 45, термообработка - улучшение (предел текучести = 540 Н/), для гайки - оловянистую бронзу БрО10Ф1.

2. Допускаемое давление и напряжения:

а) допускаемое давление (износостойкость резьбы) для пары сталь-бронза

б) для материала винта при коэффициенте запаса прочности

в) для материала гайки на растяжение и смятие

3. Средний диаметр резьбы.

Учитывая сравнительно небольшую силу сжатия, принимаем для передачи трапецеидальную резьбу с коэффициентом рабочей высоты профиля резьбы = 0,5.

Конструкцию гайки выбираем цельную, с коэффициентом высоты гайки = 1,5.

Тогда средний диаметр резьбы

Принимаем размеры трапецеидальной резьбы; номинальный диаметр резьбы d = 52 мм, шаг резьбы p = 8 мм. средний диаметр = 51 мм, внутренний диаметр резьбы винта = 43 мм.

4. Угол подъема резьбы.

Для большего выигрыша в силе принимаем однозаходную резьбу (Z = 1). По формуле определяем угол подъема резьбы

Приведенный угол трения при коэффициенте трения f = 0,09 и угле наклона рабочей стороны профиля = 15°

Так как, передача винт-гайка скольжения самотормозящаяся.

5. Размеры гайки.

а) Высота гайки

Принимаем по стандарту Н = 71 мм.

б) Число витков в гайке

что допустимо.

в) Наружный диаметр гайки

Принимаем D = 80 м.

г) Диаметр болта гайки

д) Высота борта гайки

6. Проверочный расчет винта.

А. На устойчивость.

а) Согласно рисунку один конец винта пятой опирается шарнирно на ползун, а другой шарнирно (вследствие зазоров в резьбе) закреплен в гайке. Принимаем коэффициент приведения длины, учитывающий способ закрепления концов винта = 1 (оба конца оперты шарнирно).

б) Момент инерции поперечного сечения винт

в) Радиус инерции сечения винта

г) Согласно рисунку расчетная длина винта

д) Для стали 45 выбираем: предельную гибкость материала - - 85; гибкость винта, при которой критическое напряжение в поперечном сечении равно пределу текучести - = 60. Гибкость винта

Следовательно, это винт малой гибкости, для которого критическое напряжение равно пределу текучести = , т.е. специальный расчет на устойчивость не нужен.

Б. На прочность.

а) Момент сопротивления в резьбе

Согласно рисунку винт опирается на ползун сплошной пятой диаметром .

При стальном подпятнике принимаем коэффициент трения f= 0,17.

б) Момент трения на торце пяты

в) Строим эпюры продольных сил N и крутящих моментов .При условии равномерного распределения осевой силы по виткам резьбы продольная сила N винта в пределах гайки изменяется от Р до 0, а крутящий момент от до T + .

г) По эпюрам N и опасное сечение винта может быть либо выше гайки (сечение А-А), либо ниже ее (сечение Б-Б). Доказано, что сечение винта в пределах гайки менее опасно.

Выполним проверку для опасных сечений.

Сечение А-А. В этом сечении продольная сила N = 0, а крутящий момент

Эквивалентное напряжение

Сечение Б-Б. В этом сечении N = P,

следовательно, в обоих сечениях прочность винта обеспечена.

7. Проверочный расчет гайки.

а) Проверка прочности тела гайки выполняется по напряжениям растяжения с учетом кручения. Расчетная сила для трапецеидальной резьбы

По формуле

что меньше = 40 Н/мм . Прочность тела гайки обеспечена.

б) Проверка опорной поверхности борта гайки выполняется по условию прочности на смятие

что меньше [= 45 Н/мм . Прочность опорной поверхности борта гайки обеспечена.

Рекомендации по проектированию оборудования для закрепления узлов и агрегатов. При проектировании средств механизации и автоматизации необходимо в каждом конкретном случае учитывать конструктивные особенности узла, агрегата или машины, своеобразие технологических процессов разборки и сборки.