- •Федеральное агентство по образованию
- •Кафедра «Основы конструирование машин» Пояснительная записка.
- •Содержание.
- •2.Краткое описание и назначение проектируемого устройства.
- •3. Структурная схема механизма (съёмника для втулок).
- •4.Конструирование винтов.
- •4.1Материалы для изготовления винтов.
- •4.2. Определение размеров винтов в опасных сечениях.
- •Полученную величину округляем в большую сторону до целого числа по гост 6636-83 «Нормальные линейные размеры в машиностроении»;
- •6.Проверка условия самоторможения резьбы.
- •7.Конструирование гаек винтовых устройств.
- •7.1.1 Определение размеров гайки
- •7.1.2 Определение высоты гайки
- •7.1.2Определение наружного диаметра гайки съёмника для втулок.
- •Конструирование чашек и захватов.
- •Захват в съёмнике для втулок имеет форму, показанную на рис. 4.
- •9.Конструирование рукояток.
- •9.1 Материалы для изготовления рукояток и штурвалов.
- •9.2 Определение длины рукоятки и радиуса штурвала.
- •О пределение диаметра рукоятки.
- •10.Определение линейных размеров винта.
- •11.Корпусные детали
- •12..Коэффициент полезного действия винтового устройства.
- •12.1. К.П.Д. Винтового устройства
6.Проверка условия самоторможения резьбы.
Резьбы, применяемые в рассматриваемых конструкциях, должны быть самотормозящимися. Иначе, как только рабочий перестает воздействовать на рукоятку, винт может начать вращаться в обратную сторону. Чтобы этого не случилось, должно выполняться условие φ ≤ ρ'
где - угол подъёма резьбы; ; φ=4,04
P и d2 – шаг и средний диаметр резьбы;
- приведенный угол трения в резьбе; ; ρ’=5,91
α – угол наклона рабочей грани витка резьбы;
– коэффициент трения в резьбе;
Принимаем fmin=0,1, что соответствует слабой смазке.
Угол наклона рабочей грани:
α=15º - трапецеидальная резьба;
Чтобы завершить конструкцию винта нужно определить его линейные размеры. Для этого нужно знать размеры чашки, гайки и некоторых других деталей пока ещё неизвестные. Поэтому определение линейных размеров винта см. п. 11 этого руководства.
7.Конструирование гаек винтовых устройств.
7.1Форма гайки и материалы для её изготовления.
Если нужно с гайкой связать конструктивные элементы: рукоятки (рис. 2), гайки делают либо целиком стальные (ст.3; стали 20, 30), либо из дешевой стали выполняют корпус, в который вставляют гайку, выполненную из бронзы или чугуна.
В некоторых случаях гайки, как таковой, может вообще не быть: резьба для взаимодействия с винтом нарезается непосредственно в корпусной детали.
7.1.1 Определение размеров гайки
7.1.2 Определение высоты гайки
Высота гайки Hг=Р·Z, мм, Hг=42мм
где Р – шаг резьбы; Р=6мм
Z – число витков резьбы гайки. Z=7 витков.
Число витков резьбы определяется из расчета на смятие
σсм=9МПа, [σсм]=13МПа.
где Асм – площадь контакта одного витка резьбы винта и витка резьбы гайки (рис. 6.2)
, мм2; ; Асм=254,34мм2
Так как витки винта движутся по виткам гайки, давление на поверхность контакта не должно быть большим, чтобы не выдавливалась смазка. Поэтому [σсм] ограничивается. Ограниченное напряжение смятия называется допускаемым удельным давлением [р] (Таблица 1)
Таблица 1.
-
Материал винта и гайки
[р], МПа
Чугун по чугуну
3…3,5
Сталь по чугуну
5…6
Сталь по антифрикционному чугуну
10…13
Сталь по стали
7…13
Сталь по бронзе оловянистой
8…13
Сталь по бронзе безоловянистой
7 …8
Dнг
Рукоятка
l1
D1
D
k
k
d
d
Рис.3
7.1.2Определение наружного диаметра гайки съёмника для втулок.
В съёмнике для втулок гайка имеет форму, приведенную на рис 3. Во время работы она опирается на корпус плоскостью «d-d». Поэтому из условия прочности на смятие
, мм. ; Dнг=50мм.
Так как поверхности подвижны относительно друг друга
[σсм] =(13…15)Мпа (сталь по стали).
Затем тело гайки нужно проверить на сжатие
,
где ; [σсж]=80МПа.
Значения n и K см. п. 4.2
Так как (рис 3) не может быть меньше 5мм, должно быть
+(14…20)мм.
Полученное значение округляется до ближайшего большего целого по ГОСТ 6636-83.