Расчёт диаметров гайки и буртика
На рисунке 7 изображена наружный диаметр гайки Dг назначим в зависимости от наружного (номинального) диаметра резьбы, используя рекомендации из пособия [2, с.45]:
Dг » К·d » (2 – 0,008d)·d = (2 – 0,008·14) ·14 » 26мм.
Минимальная толщина стенки гайки, необходимая по условиям изготовления и сборки [1, с.34]:
14+3 = 4,4мм.
[1] Основной профиль – это теоретический профиль, одинаковый для наружной (для винта) и внутренней (для гайки) резьбы [3, с. 332]. Допускается использовать размеры основного профиля в расчетах деталей на прочность [2, с. 15] (см. п. 7-9).
[1] Номинальный профиль – это реальный профиль наружной и внутренней резьбы с радиальными зазорами по вершинам резьбы. Размеры номинального профиля учитывают в расчетах деталей на прочность (см. п. 7 - 9) [3, с. 333.]
Рисунок 7 - наружный диаметр гайки.
Толщина стенки спроектированной гайки
4 
0,5(26 – 14,5) = 5.9 мм>dТ,
где D4 - наружный диаметр внутренней резьбы номинального профиля.
Диаметр буртика Dб определяем по рекомендациям из пособия [2, с.45]:
Dб » 1,3Dг = 1,3 ·26 » 34мм.
Проверка гайки на прочность
Под действием осевой силы F при вращении винта в неподвижной гайке возникают напряжения растяжения и кручения [2, с. 45, 46]:
» 12 МПа,
» 1.6 МПа.
Эквивалентные напряжения определяются по формуле (для пластичных материалов) [2, с.44]
13 МПа.
Проверка прочности гайки проводится по условию
≤ [sр],
где 
– допускаемое напряжение на растяжение материала гайки;
|
|
|
,
;
[S] »2 – коэффициент запаса прочности [2, с. 28,46].
»99 МПа.
Таким образом = 13МПа< [sр]=99МПа - условие прочности выполняется.
Расчёт высоты буртика и высоты гайки
Высоту буртика гайки hб (см. рисунок 7) находим из условия его прочности на изгиб [2, с.46]:
hб ³ 
» 3.8мм;
с точки зрения технологических требований, предъявляемых к детали, минимальная высота буртика dт = 4,4 мм. Примем hб = 6 мм.
Буртик проверим на срез по условию [2, с. 46]:
,
где напряжения среза в буртике
13 МПа,
а допускаемое напряжение [2, с. 30]
=0,6·99»50 МПа.
Условие прочности выполняется, так как
.
Высота гайки (см. рисунок 7) была определена в п. 4: 
30мм.
Проверим условие, по которому высота гайки [2, с. 14]
.
Так как 1,2d2 =1,2·12,5 =15мм,
2,5 d2=2,5·12,5= 30 мм,
то 15 мм < 
= 30 мм = 30 мм и условие выполнено.
Расчёт момента трения на поверхности буртика гайки
Проверим, необходим ли стопорный винт (см. рисунок 1) для крепления гайки. Установка такого винта требуется только в том случае, если 
, где 
– момент трения, возникающий на поверхности буртика гайки под действием силы F. Величина этого момента определяется так же, как и момент трения в кольцевой пяте [2, c.46]:
»11250 Нмм,
где f2=0,15 – коэффициент трения скольжения для сочетания бронза-чугун [2, с.18].
|
|
|
Так как Тр =5667 
=11250Нмм, гайка в корпусе провернуться не может, и значит, стопорный винт можно не устанавливать.
Определение размеров рукоятки
На рисунке 8 представлена расчётная схема для определения длины рукоятки. Расчётная длина рукоятки до оси грузового винта:
,
где 
момент на рукоятке, который создается рабочим для преодоления момента трения в резьбе 
и момента трения в пяте 
(между чашкой и винтом); 
- усилие рабочего, 
при длительной работе в течение дня и 
в случае кратковременной работы [2, с. 47].
При 
= 5667 Нмм, 
= 5332 Нмм и 
:
5668+5332=11000 Нмм;
расчётная длина рукоятки:
11000/300=36мм
Рисунок 8 -длина рукоятки.
К расчётной длине рукоятки для удобства её использования прибавим DL=50 мм [2, с. 47], то есть окончательно длина рукоятки (без шаровой ручки на рисунках 8 и 9)
Lрук = 
+ DL = 36+50 = 86 мм.
Рисунок 9 - минимальный диаметр рукоятки
Минимальный диаметр рукоятки в месте установки шаровой ручки (см. рисунок 9) определяется из условия её прочности на изгиб:
,
где Ми = FрLр – момент,
- допускаемое напряжение на изгиб; материалом стандартных рукояток служит сталь 45, у которой предел текучести sт = 340 МПа; примем коэффициент запаса прочности S=2,5 [1, с.43], следовательно
|
|
|
136 МПа.
Минимальный диаметр рукоятки
»11,8 мм.
Это диаметр резьбового конца рукоятки с параметрами М12, на который установим шаровую ручку II П30 (нормаль машиностроения МН6-64) [4] с диаметром D=24мм (рисунок 9).
Размер рукоятки в средней части принимаем:
= 1,2 
=1,2×12»15 мм.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 243; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!