1.6. Проверка винта на прочность и устойчивость.

Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали.

Для изготовления винта домкрата выбираем сталь 45, т.к. она обладает хорошей прочностью и твёрдостью. (ГОСТ 1050-88)

Размеры резьбы известны из расчёта, а длину винта определяют прочерчиванием с учётом хода и высоты гайки.

- нарезная часть винта.

- длина винта, учитывая головку.

Параметры головки винта:

- наружный диаметр.

- высота головки.

- диаметр отверстия под рукоятку.

с фаской =

Проверочные расчёты винта необходимы для проверки пригодности его размеров с точки зрения прочности и продольной устойчивости.

Расчёт винта на прочность начнём с составления расчётной схемы

Схема к расчёту домкрата на прочность

В винтовых механизмах, имеющих одновременно правую и левую резьбу, торцевое трение отсутствует, крутящий момент равен:

,

где - угол подъёма резьбы, - угол трения в резьбе.

;

,

где ,

- приведённый коэффициент трения в резьбе.

по условию самоотвинчивости ()

Отсюда:

Проверка прочности винта в опасном сечении производится по третьей гипотезе прочности:

где и - площадь и полярный момент сопротивления сечения винта по внутреннему диаметру резьбы; - допускаемое напряжение для стали на растяжение-сжатие, которое мы примем равным

Получаем

Проверку на прочность винт выдержал.

Винт подвергается сжимающей нагрузке, а значит, его надо проверить на устойчивость.

За расчётные принимают крайние положения гаек на его максимальной рабочей длине по условию:

,

где -коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе, зависящий от гибкости винта , - свободная длина винта – расстояние между серединами гаек ( - приведённая длина); - коэффициент приведения длины, зависит от способа закрепления концов винта ,в нашем случае =0,5;- осевой радиус инерции сечения винта.

,

,

Отсюда :

Схема к расчёту винта на продольную устойчивость:

1.7.Разработка узла рукоятки.

При неинтенсивном использовании винтового механизма применяют более простые и дешевые в изготовлении рукоятки различных типов.

Для привода винтового механизма домкрата выбираем прямую подвижную рукоятку круглого сечения. Она устанавливается в отверстии головки винта с зазором 0,2 – 1,0 мм (в зависимости от диаметра рукоятки) для обеспечения беспрепятственного перемещения в осевом направлении.

Расчёт узла рукоятки сводится к определению её длины и диаметра .

Момент на рукоятке ,в нашем случае .

Расчетная длина рукоятки, т.е. расстояние от оси вращения винта до центра ла­до­ни рабочего находится по формуле:,

где - усилие рабочего на рукоятке. В нашем случае домкрат будет использоваться кратковременно в исключительных случаях, поэтому усилие рабочего примем равным .

Так же предусматривается работа одновременно двух рабочих, умножая на 2 ,а так же на коэффициент неравномерности работы 0,8.

Отсюда:

Сечение рукоятки рассчитывают на изгиб по схеме консольной балки.

=360(МПа) – допустимое напряжение изгиба для Стали 45 (материал рукоятки).

Схема изгиба консольной балки:

Для предотвращения выпадения рукоятки на ее концах с помощью резьбы установлены шаровые ручки из стали 35 по МН 6-64: