2. Определение формы и размеров винта.

Сконструировать деталь значит установить её форму и размеры.

5.2.1. Определение формы винта.

По структурной схеме (а в данных заданиях и по эскизу типовой конструкции) можно представить, какой формы должен быть винт и выполнить его эскиз.

Пример: определение формы винта домкрата. Очевидно, что основной

элемент конструкции винта 1 (рис 3.7 и 4.1.а) – стержень с резьбой. В верхней части этого стержня должна быть головка с поперечным отверстием, в которое свободно вставляется рукоятка 5.

На головку винта 1 опирается чашка 4. Во время работы домкрата винт вращается, а чашка нет. Чтобы чашка не соскочила с винта, из головки должна выступать ось для неё. Эскиз винта – рис. 5.1.

Обратите внимание: для того чтобы выполнить такой эскиз, нужны лишь соотношения размеров деталей: один больше, а другой должен быть меньше диаметра d резьбовой части стержня винта.

5.2.2. Некоторые особенности конструкций винтов, задаваемых для разработки механизмов

Задания № 1 и № 4.

Винт должен вращаться в неподвижной чашке и при этом давить на деталь через неё (рис. 3.1 и 3.4). А при хранении чашка не должна соскакивать с винта. Поэтому конструкцию решают подобно рис. 5.2 или 5.3.

Диаметр d_оп должен свободно проходить через гайку, т.е. он должен быть меньше внутреннего диаметра резьбы на 0,5-1мм.

Чтобы не создавать напряжений изгиба в стержне винта, торец А выполнен сферическим. Между торцом винта 1 и чашкой 4 нужно установить сферическую шайбу 3 (рис 5.2.б).

В конструкции на рис. 5.2.а чашке 4 не дают соскочить с винта 1 два сухарика 7 (кольцо разрезанное на две части), которые крепятся к ней винтами 8. Диаметр внутреннего отверстия в этих сухариках больше на 1-2мм диаметра проточки, но меньше d_оп.

Чашка должна свободно «болтаться» на винте т.е. d_р = d_оп+ (1…2)мм и

зазор δ₁ =(1…3)мм.

После того как винт 1 упрется в дно чашки 4, а чашка в деталь, должен остаться зазор δ₂ между торцевой поверхностью винта Б и сухариками.

В конструкции на рис. 5.3 вместо сухариков использованы два штифта 9, которые вставлены в боковые сверления чашки так, чтобы чашка не спадала с винта. Все остальное аналогично предыдущей конструкции.

Задания № 2 и № 3

В этих заданиях (рис. 3.2 и 3.3) винты заканчиваются внизу заострением.

Если этого не сделать, то плоский торец винта может соскользнуть с торца вала во время стягивания шкива или подшипника (т.к. винт вращается). При изготовлении валов обычно на их торцах выполняются конические центровые отверстия. В них и упирается заостренный конец винта. Размеры центровых отверстий см. в таблице 8.1.

Задание № 5

В этом задании (рис. 4.2) захват 4 должен шарнирно закрепляться на нижнем конце винта 1. Это сделано для того, чтобы захват мог устанавливаться

по торцу выталкиваемой втулки, не создавая дополнительных изгибающих нагрузок на винт. Конструктивное решение такого узла представлено на рис.5.5.б.

На нижнем торце винта 1 выфрезерован зуб (рис. 5.5.а). Ширина зуба Н₁ может быть больше диаметра винта.

Осью 9 захват 4 связан с винтом 1. Чтобы ось 9 не выскочила, поставлен шплинт 10.

Для обеспечения возможности покачивания захвата 4 вокруг оси 9 нужно чтобы С₁>0,5R₁ и С₃>0,5R_2.

Задание № 6

В инт этого механизма устанавливается горизонтально на двух подшипниках скольжения (рис.5.4)

Рисунок 5.4

1 - проточка для выхода инструмента.

Диаметры d_{2 =} d + (2…4)мм; d_{3 =} d₁ - (2…4)мм.

Буртиком d₄ винт упирается в корпус механизма

d_{4 =} d₂ + (8…10)мм;

На посадочном месте d₅ будет находиться штурвал, а резьбовая часть d₆ нужна для установки шайбы и гайки, чтобы закрепить штурвал.

d₅ – определяется при выборе штурвала (см. п. 8.2)

d₆ – принимается: d_{6 =} d₅ - (2…4)мм.

Между резьбовой частью винта и посадочным местом d₂ и между

п оверхностями d₅ и d₆ имеется проточка для выхода инструмента (см. задание № 7 в этом разделе).

Задание № 7

Для того, чтобы чашка 4 не потерялась при хранении домкрата на торце Б винта также закрепляется шайба. Но при этом чашка 4 не должна быть жестко зафиксирована на винте 1. Поэтому высота оси чашки должна быть больше толщины её дна на 1,5-2мм; d_о=10…16мм.

П ри нарезке резьбы на винте 1 нужно обеспечить выход инструменту (рис. 5.6). Иначе или инструмент будет поломан, или во время работы гайка заклинится и резьба её будет повреждена.

Диаметр канавки d_к берется равным внутреннему диаметру резьбы.

Ширина канавки b_к =(2..5)мм. А размер

b_п = (2…3)мм.

Диаметр переходного участка d_п =d или на несколько миллиметров больше.

D_г= (1,5…1,8)d – диаметр головки винта.