12. Корпусные детали

1. Задание № 1.

Корпус пресса рис 12.1.а.

Корпус пресса изготовляется отливкой из чугуна марок СЧ15; СЧ18 или из стали марок 35Л; 40Л; 45Л.

Размеры, определяемые по заданным и полученным параметрам:

D=D_нг; D_нг – наружный диаметр гайки;

Н≥ ; - высота гайки без буртика;

l = l_раб +h_б +l_н, где l_раб - заданный рабочий ход винта;

h_б - высота буртика гайки;

l_н - размер от нижней поверхности чашки до начала резьбы винта (рис. 5.2);

l₁ – заданный вылет оси винта пресса;

D_з = D_н +2мм, D_н – наружный диаметр чашки (рис. 5.2);

D₄ =(3…4)D_з

D_з = D_н +2мм, D_н – наружный диаметр чашки (рис. 5.2);

D₄ =(3…4)D_з

Толщина стенок отливки принимается (8…12)мм. Остальные размеры определяются конструктивно Удобно сделать это прорисовкой от руки на миллиметровке в масштабе 1:1.

При конструировании Т – образного сечения обычно принимаются а=(3,5…5)δ и в/а=1,2…1,5.

Опасным является сечение А-А (рис 12.1) в котором действуют суммарные напряжения

σ = ± σ_и + σ_р ≤ [σ_р],

где , Н/мм²; , Н/мм²,

Изгибающий момент: М=Q·l_м, Нмм

l_м – расстояние от оси винта до центра тяжести сечения.

W_А – момент сопротивления сечения относительно центральной оси У_с (рис. 12.1 б);

А – площадь сечения

Моменты сопротивления и :

, ,

где J_ус – момент инерции сечения относительно центральной оси;

х_с – расстояние от оси у до центра тяжести сечения

,

где А₁, А₂ – площади прямоугольников, на которые разбито сечение АА;

х₁, х₂ – соответственно расстояние от центральных осей У₁ и У₂ до

оси У.

Центральный момент инерции сечения АА относительно оси У_с

,

где - момент инерции относительно центральных собственных осей у₁ и у₂, соответственно

;

а₁ = х_с - х_1; а₂ = х₂ - х_с.

Величины допускаемых напряжений: для чугуна [σ]_р=40…60Мпа,

[σ]=130…150Мпа; для стали [σ]_р ≈[σ] =90…110Мпа.

2. Задание № 2:

Корпус съёмника для шкивов рис 12.2.

Материал – сталь: ст.3; ст.4; 35; 45.

Размеры, определяемые по заданным и полученным параметрам:

D=D_нг; D_нг – наружный диаметр гайки;

d_оси= d₀; d₀ – диаметр оси;

Н ≥ ; – высота гайки без буртика;

l_з – по заданному диаметру шкива и конструкции захвата;

В ≥ D_б; D_б- диаметр буртика гайки;

в₁=в; в – толщина захвата;

с₁= h+(4…6)мм; h – ширина захвата;

с₂= l/2+(2…3)мм.

Остальные размеры определяются конструктивно.

Корпус работает на изгиб как двухопорная балка, нагруженная посредине силой Q.

Напряжения в среднем сечении такой балки с учетом ослабления отверстием D.

,

где , Нмм;

, мм³;

, Мпа; n=1,5…2.

Если условие прочности не выполняется, нужно увеличить В или Н (или оба размера) и повторить расчет. Если В<2b, то нужно проверить контакт корпуса с осью на смятие (п. 5.2.3 б).

3. Задание № 3.

Корпус съёмника для подшипников рис. 12.3.

Материал – ст.3; ст.4; сталь 35, 45.

Размеры определяемые по заданным и полученным параметрам:

D=D_нг; D_нг – наружный диаметр гайки;

Н ≥ ; – высота гайки без буртика;

δ =δ₁=в; в – толщина захвата;

D_к ≥ D_б; D_б- диаметр буртика гайки;

l₁=30…40мм (п. 10.2)

l₂ – определяется по наружным диаметрам заданного подшипника;

в_n=d_0; d₀- диаметр оси шарнирного соединения (п. 10.2) .

Остальные размеры определяются конструктивно.

Полученную конструкцию нужно проверить на прочность в опасных сечениях А-А и Б-Б.

Сечение А-А ,

где , Нмм – изгибающий момент;

т.к. сечение ослаблено пазом под захват и

пазами под ось;

[σ_и] – см. п.12.2.

Сечение Б-Б.

Расчетная схема – балка несимметрично нагруженная (рис. 12.4)

, Нмм; , мм³

4. Задание № 4.

Корпус пресса для гибки труб рис 12.6.

Материал – сталь 35Л; 40Л.

Размеры, определяемые по заданным или полученным параметрам:

D=D_нг; D_нг – наружный диаметр гайки;

; – высота гайки без буртика;

D_к ≥ D_б; D_б- диаметр буртика гайки;

l=l_раб+h_б+ l_н, где l_раб- заданный ход винта;

h_б- высота буртика гайки (п. 6.2.3);

l_н – размер от нижней рабочей поверхности до начала

резьбы винта (рис. 5.3.);

Остальные размеры определяются конструктивно.

Полученную конструкцию нужно проверить на прочность в опасных сечениях А-А и Б-Б.

Сечение А-А ,

где , Нмм;

;

[σ_р]= σ_т/n где n=1,5…2.

Сечение Б-Б.

, Нмм; , мм³

[σ_и] – см. п. 12.2.

5. Задание № 5.

Корпус съёмника для втулок (рис. 12.5)

Материал – сталь ст.3

Корпус состоит из втулки 1 и приваренного к ней диска 2.

Размеры, определяемые по заданным или полученным параметрам:

d _отв= d+(2…3)мм; d- диаметр винта;

D ≥ D_нг; D_нг – наружный диаметр гайки;

D₃ =D_нар.вт +5мм; D_нар.вт – наружный диаметр выталкиваемой втулки;

δ≥5мм;

D₄ =D₃+2δ;

h=(1,3…1,5)δ

Н=l; l- длина выталкиваемой втулки;

Н₁= Н+ h+ (3…5)мм.

Толщина стенки δ проверяется на сжатие.

Остальные размеры определяются конструктивно.

12.6. Задание № 6.

Корпус механизма отвода муфты рис. 12.7.

Материал – см. 12.1.

Размеры, определяемые по заданным и полученным параметрам;

L₁=l_р+Н_г+20мм (20мм- толщина стопорного кольца);

d₂ и d₃ – по соответствующим диаметрам опорных поверхностей винта

(п. 5.2.2);

с₁≥0,6D_нг;

с = с₂ ≥ (1,2…1,5)с_1.

Размеры таврового сечения корпуса определяются аналогично рассмотренному для задания № 1 (п. 12.1).

1 2.7. Задание № 7.

Корпус домкрата рис. 12.8.

Материал – чугун марок СЧ15; СЧ18

Размеры, определяемые по заданным и полученным параметрам:

D=D_нг; D_нг – наружный диаметр гайки;

Н ≥ ; – высота гайки без буртика;

D₂ ≥ D_б; D_б- диаметр буртика гайки;

Н₄=l_раб+ (15…20)мм; l_раб – длина рабочей гайки винта;

D₃= D+ (3…5)мм;

tgγ= 0.08…0.1; D₅= D₃+ 2Н₄tg γ;

Диаметр D₇ определяется из условия прочности на смятие деревянной опоры, на которую ставится домкрат. Для дерева [σ_см]=2…2,5Мпа.