3.5.8. Определение длины и ширины корпуса механизма

Когда материал основания малопрочен по сравнению с материалом болтов (бетон, дерево и т. п.), площадь стыка корпуса с основанием следует определять расчетом на смятие

(94)

Здесь []_см - допускаемое напряжение смятия; для бетона можно принять []_см = 2 МПа.

Далее определяется длина L и ширина b корпуса механизма.

или и

Отсюда

	(95)
	(101)

3.5.9. Определение к.П.Д. Механизма

К.п.д. всего механизма включения муфты _м определяется по формуле (71) (см. 3.1.8).

3.5.10. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов

Эпюры продольной силы и крутящих моментов для случая односторонней стяжки (схема, по которой выполнен механизм включения муфты) приведены в 1.1.

3.6. Задание №7. Расчет винтового съемника для демонтажа подшипников качения

Рассчитать винтовой съемник (рис. 19) при усилии для демонтажа равном Q и расстоянии между лапами L.

В результате выполнения работы:

1. определить параметры резьбы силового винта;

2. определить размеры гайки винта;

3. определить КПД передачи винт-гайка;

4. определить длину и диаметр рукоятки;

5. определить катет сварного углового шва, соединяющего лапу с подвижной опорой;

6. определить диаметр траверсы d_тр;

7. выбрать стандартный топорный винт (ГОСТ 1477-61) и, если нужно, рассчитать его на прочность;

8. определить КПД всего механизма;

9. построить эпюры осевой силы и крутящих моментов.

При расчетах принять:

1. материал траверсы – сталь 45;

2. диаметр торца винта d_т=0,5d;

3. расчетная длина винта l_р=12d;

4. отношение размеров сечения лап b/h=0,5.

Остальные данные для расчета взять из таблицы 15 в соответствии с заданным вариантом.

Рис. 19. Схема винтового съемника.

Последовательность расчета

3.6.1. Расчет силового винта

Параметры силового винта съемника определяются так же, как при выполнении задания №1 (см. 3.1.2).

3.6.2. определение размеров гайки

Расчетные зависимости для определения размеров гайки и последовательность расчета даны в 2.2.

3.6.3. Определение КПД передачи винт-гайка

КПД передачи винт-гайка определяются по формуле (69) (см. 3.1.4).

3.6.4. Определение диаметра и длины рукоятки

Расчетные зависимости для определения длины и диаметра рукоятки приведены в 2.5. см. Также 3.1.5.

3.6.5. Проектный расчет сварного шва

Проектный расчет сварного шва выполняется при помощи расчетных зависимостей, которые даны в 2.6.

Прежде чем приступить к расчету сварного шва, в данном случае нужно определить размеры сечения привариваемой детали-лапы. Лапа нагружена (см. рис. 20) продольной силой F и изгибающим моментом M (M=Fl). Условие прочности лапы

Данные для выполнения задания №7

Таблица 14.

№ вар.	Q, H	L, мм	dn, мм	Материал			Тип резьбы
				винта	Гайки	лап
1	9000	150	40	Ст. 4	СЧ12-28	Ст. 3	Квадратная
2	10500	175	50	Ст. 4	СЧ12-28	Ст. 3	Квадратная
3	13000	175	50	Ст. 4	СЧ12-28	Ст. 3	Квадратная
4	13000	200	60	Ст. 4	СЧ12-28	Ст. 3	Квадратная
5	15000	200	60	Ст. 4	СЧ12-28	Ст. 3	Квадратная
6	15000	235	70	Ст. 5	Бр.АЖ9-4	Ст. 2	Трапецеид.
7	19000	240	70	Ст. 5	Бр.АЖ9-4	Ст. 2	Трапецеид.
8	20000	250	80	Ст. 5	Бр.АЖ9-4	Ст. 2	Трапецеид.
9	18000	260	80	Ст. 5	Бр.АЖ9-4	Ст. 2	Трапецеид.
10	20000	270	85	Ст. 5	Бр.АЖ9-4	Ст. 2	Трапецеид.
11	20000	270	85	Сталь 35	СЧ24-44	Ст. 3	Упорная
12	25000	275	85	Сталь 35	СЧ24-44	Ст. 3	Упорная
13	26000	295	90	Сталь 35	СЧ24-44	Ст. 3	Упорная
14	28000	295	90	Сталь 35	СЧ24-44	Ст. 3	Упорная
15	34000	300	90	Сталь 35	СЧ24-44	Ст. 3	Упорная

Так как F = 0,5Q, а b = 0,5h, то условие прочности может быть записано в следующем виде:

Отсюда

Теоретически отношение h/l может изменяться в пределах от 0 до 2-х. Приняв среднее значение этой величины, т.е. приняв h/l  1, получим расчетную формулу для определения высоты сечения лапы.

(96)

Для лапы, выполненной из стали Ст.2, допускаемое напряжение []_р = 87 МПа.

Если материал лапы – Ст.3, то допускаемое напряжение []_р = 95 МПа.

Расстояние от оси лапы до линии действия силы F определяется конструктивно.

мм

Здесь L и d_n в мм.

Зная высоту сечения лапы, нетрудно определить и ширину сечения

(97)

Размеры h и b принимаются в соответствии с ГОСТ 6636-69.

Примечание. При использовании для расчетов формулы (102) теоретически ошибка в определении величины h может быть 5%. Практически же ошибка не превышает 1,35%, что при инженерных расчетах вполне приемлемо.

После определения размеров сечения лапы выполняется расчет сварных швов.

Формула (53) (см. 2.6), при помощи которой определяется расчетная площадь вертикальных швов, для условий задания №7 принимает весьма простой вид.

В рассматриваемом случае поперечная сила R=0, изгибающий момент , Коэффициент U = 2.57, т.к. .

После подстановки и очевидных преобразований

(98)

Допускаемое напряжение []_ср следует определить после выбора технологии сварки по формуле (49) или (50) (см.2.6).

Катет шва К определяется по формуле (54) и его размер округляется по ГОСТ 6636-69.

Для страховки желательно выполнить проверочный расчет сварочных швов. (см.2.6).