58. Расчет резьбы болта.

Как показали исследования, проведенные Н.Е.Жуковским, силы

взаимодействия между витками винта и гайки распре­делены в значительной степени

неравномерно, однако действительный характер распределения нагрузки по виткам

зависит от многих факто­ров, трудно поддающихся учету (неточности изготовления,

степени износа резьбы, материала и конструкции гайки и болта и т.д.). Поэтому

при расчете резьбы условно считают, что все витки нагружены одина­ково, а

неточность в расчете компенсируют значением допускаемого напряжения.

Условие прочности резьбы на срез имеет вид

где Q — осевая сила; А_ср — площадь среза витков нарезки; для винта

,для гайки . Здесь

— высота гай­ки; —

коэффициент, учитывающий ширину основания витков резьбы: для метрической резьбы

для винта , для

гайки ; для

тра­пецеидальной и упорной резьб

; для прямоу­гольной резьбы k = 0,5. Если винт и гайка из одного

мате­риала, то на срез проверяют только винт, так как

.

Условие прочности резьбы на смятие имеет вид

где А_см — условная площадь смятия (проекция площади контакта

резь­бы винта и гайки на плоскость, перпендикулярную оси):

, где — длина

од­ного витка по среднему диаметру; h — рабочая вы­сота профиля резьбы;

— число витков резь­бы в гайке высотой

; р — шаг резьбы (по стан­дарту рабочая высота профиля резьбы

обозна­чена ).

59. Расчет валов по эквивалентному моменту

Порядок приближенного (проектировочного) расчета валов на проч­ность по М_экв:

1.  По чертежу узла составляют расчетную схему (рис.10, а).

2.  Определяют действующие на вал силы; если они действуют не в од­ной плоскости, то их необходимо разложить по двум взаимно перпендику­лярным плоскостям. При угле между плоскостями менее 30° все силы мож­но рассматривать как действующие в одной плоскости.

В схеме (см. рис.10, а) М_к — крутящий момент, возникающий в попе­речных сечениях вала; F_B и F_T — силы, действующие на вал в вертикальной и в горизонтальной плоскостях.

Рис.10. Расчетная схема валов: а — схема нагружения; б — эпюра изгибающего момента в

Вертикальной плоскости; в — эпюра изгибающего момента в горизонтальной плоскости; г — эпюра крутящего момента; д — эскиз вала

 

3.  Определяют опорные реакции:

в вертикальной плоскости  

в горизонтальной плоскости

4.  Изгибающие моменты М_и и их эпюры:

в вертикальной плоскости — в сечении А и С   М_и.в = 0;

в сечении В   (рис.10, б);

в горизонтальной плоскости — в сечении А и С  М_и.г = 0;

в сечении В     (рис.10, в).

5.  Суммарный изгибающий момент в сечении В

                                    (10)

6. Определяют крутящий момент и строят эпюру (см. рис.10, г):

                                            (11)

где Р — мощность, Вт;  — угловая скорость, рад/с.

7. По формуле (7) определяют эквивалентный момент, диаметр вала между опорами определяют по формуле

                                                                                                        (12)

Полученное значение d округляют до ближайшего большего стандарт­ного.

8. Определяют диаметры под подшипниками d_on (рис.10, д) и округля­ют до большего стандартного значения.