Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
R3.DOC
Скачиваний:
11
Добавлен:
10.11.2019
Размер:
1.07 Mб
Скачать

11.1.1.2 Розрахунок на стійкість гвинта

Для довгих гвинтів, які працюють на стиск, додатково роблять розрахунок на стійкість за умовою

, (11.13)

де – допустимий коефіцієнт запасу стійкості, приймається: для вертикальних гвинтів ; для горизонтальних гвинтів ;

– критична сила.

Якщо приведена довжина гвинта ( – внутрішній діаметр різьби), то критичну силу визначають за формулою Ейлера

, (11.14)

де – модуль повздовжньої пружності для сталі, Н/мм2 ;

– приведений момент інерції гвинта;

– довжина гвинта;

– коефіцієнт приведення довжини, що враховує спосіб закріплення кінців гвинта (рис. 11.1): – обидва кінці закріплені шарнірно; – один кінець вільний, інший защемлений; – один кінець защемлений, інший закріплений шарнірно; – обидва кінці защемлені.

Рисунок 11.1 – Схема закріплення кінців стержнів

Роз’ємну гайку вважають шарнірною опорою.

Приведений момент інерції гвинта дорівнює

, (11.15)

де – зовнішній діаметр різьби гвинта;

– внутрішній діаметр різьби гвинта.

Якщо , розрахунок ведуть за емпіричною формулою Ясинського

, (11.16)

де і – емпіричні коефіцієнти, що мають розмірність напруження і залежать від матеріалу гвинта:

сталь Ст5 Н/мм2, Н/мм2,

сталь Ст45 Н/мм2, Н/мм2,

сталь Ст50 Н/мм2, Н/мм2;

– геометрична гнучкість

, (11.17)

де – мінімальний радіус інерції

. (11.18)

Таблиця 11.3 – Трапецеїдальна різьба (розміри у мм) [2]

Зовнішній діаметр d

Крок різьби Р

Середній діаметр d2

Внутрішній діаметр d1

Зовнішній діаметр d

Крок різьби Р

Середній діаметр d2

Внутрішній діаметр d1

16

2

15

13,5

50

8

46

41

16

4

14

11,5

50

12

44

37

20

2

19

17,5

55

8

51

46

20

4

18

15,5

55

12

49

42

26

3

25

23,5

60

3

58,3

56,5

26

5

23,5

20

60

8

56

51

26

8

22

17

60

12

54

47

32

3

30,5

28,5

70

4

68

65,5

32

6

29

25

70

10

65

59

32

10

27

21

70

16

62

53

36

3

34,5

32,5

80

4

78

75,5

36

6

33

29

80

10

75

69

36

10

31

25

80

16

72

62

40

3

38,5

36,5

90

5

87,5

84

40

6

37

33

90

12

84

77

40

10

35

29

90

20

80

68

44

3

42,5

40,5

100

5

97,5

94

44

8

40

35

100

12

94

87

44

12

38

31

100

20

90

78

Таблиця 11.4 – Упорна різьба [2]

Зовнішній діаметр d

Крок різьби Р

Середній діаметр d2

Внутрішній діаметр d1

Зовнішній діаметр d

Крок різьби Р

Середній діаметр d2

Внутрішній діаметр d1

16

2

14,5

12,258

40

3

37,75

37,794

20

2

18,5

16,528

50

12

41

29,174

26

8

20

12,116

50

8

44

36,116

26

5

22,25

17,322

50

3

47,75

44,794

26

2

24,5

22,528

60

12

51

39,174

32

10

24,5

14,644

60

8

54

46,116

32

6

27,5

21,586

60

3

57,75

54,794

32

3

29,75

26,794

80

16

68

52,232

40

10

.32,5

22,644

80

10

72,5

62,644

40

6

35,5

29,586

80

4

77

73,058

Площа перетину гвинта визначається за формулою

, (11.19)

де – внутрішній діаметр різьби гвинта.

При критичному напруженні рівному межі текучості, стійкість взагалі не перевіряють

.

Межа текучості:

сталь Cт5 – Н/мм2,

сталь Ст45 – Н/мм2,

сталь Ст50 – Н/мм2.

Приклад. Визначити основні параметри гвинтового підйомника за схемою рис. 11.2. Навантаження 100 кН, швидкість піднімання (спускання) м/с, . Матеріал гвинтової пари: гвинт –сталь 45 загартована, гайка – бронза безолов’яна БрА9ЖЗЛ.

Розв’язок.

  1. Середній діаметр різьби з умови зносостійкості

мм; ; МПа (див. табл. 11.2).

  1. Вибираємо трапецеїдальну різьбу за ДСТУ 9484–81:

Рисунок 11.2 – Гвинтовий піднімач з електромеханічним приводом

мм, мм, мм, мм, , мм, ,

.

  1. ККД передачі:

.

Самогальмування гарантоване, тому що ; (враховуємо втрати потужності на тертя в опорах, що направляють супорт і втрати у конічній зубчастій передачі).

Необхідна потужність двигуна

.

Вибираємо крановий електродвигун МТК 112-6 потужністю 6,5 кВт при ПВ=15%, частота обертання хв–1.

Частота обертання гвинта

хв–1.

Передаточне відношення редуктора

.

Редуктор раціонально проектувати двоступінчатим конічно-циліндричним, як показано на рис. 11.2.

4. Перевірка на міцність гвинта і гайки:

обертальний момент на гвинті

Нмм;

дотичне напруження у небезпечному перерізі гвинта

МПа;

Нормальне напруження у небезпечному перерізі гвинта

МПа.

Небезпечний переріз у верхній частині гвинта, там, де розташовані підшипники. Діаметр гвинта у місці посадки підшипників приймаємо рівним 40 мм.

Еквівалентне напруження

МПа.

Коефіцієнт запасу стосовно межі текучості

; .

З формули

зовнішній діаметр гайки

мм.

Приймаємо мм.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]