Методика расчёта реечного домкрата
Существует большое количество конструкций реечных домкратов (рис. 17).
На рис. 18 приведена расчетная схема простого реечного домкрата.
Домкрат состоит из рейки 1, корпуса 2, реечной шестерни 3, передаточных шестерён 4 и рукоятки 5. Рейка 1 перемещается реечной шестерней 3, приводимой в движение рукояткой 5 через шестерни 4, сидящие на осях, закрепленных в корпусе 2 домкрата. В зависимости от грузоподъемности рейка перемещается одной, двумя или тремя зубчатыми парами.
Рис. 17. Реечный домкрат: а – общий вид; б – безопасная ручка:
1 – корпус; 2 – рейка; 3 – головка; 4 – лапа (башмак); 5 – рукоятка;
6 – храповик; 7 – собачка; 8 – вал; 9 – втулка; 10 – рукоятка;
11 – храповое колесо; 12 - собачка
Достоинством этих домкратов является высокий КПД. Привод изготавливают с храповым остановом, переключаемым на подъем иди опускание. Для компактности реечную шестерню делают с минимальным числом зубьев (до четырех).
| Рис. 18. Реечный домкрат: 1 – рейка; 2 – корпус; 3 – реечная шестерня; 4 – передаточные шестерни; 5 – рукоятка; 6 – храповик |
Расчет реечного домкрата начинает с определения контактных напряжений:
,
где d – диаметр делительной окружности реечной шестерни, м; Кн = 1,15 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжении по поверхности зуба; вт = (0,2...0,3)d - ширина шестерни, м; 
= 20° – угол в зацеплении, град. Заменив вт на 0,25d, и решив уравнение относительно , можно получить:
|
|
|
, м (22)
Если материал шестерни и рейки сталь, то приведенный модуль упругости Епр = Е= 2·1011 Н/м2; 
или (40...50)·106 HRC, Н/м2.
Число зубьев шестерни берется Z = 4-5 штук.
Модуль зацепления m = d/z. Стандартный модуль выбирается из следующего ряда: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4, 5; 6; 8; 9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25. После выбора стандартного модуля mс уточняется диаметр делительной окружности:
. (23)
Момент, создаваемый грузом относительно оси шестерни:
, Нм . (24)
Момент на рукоятке привода:
, Нм . (25)
Для удобства пользования в автомобильных реечных домкратах с выдающейся рукояткой R = 0,12...0,2 м. Сила на рукоятке Pp < 100 H. Если рукоятка качающаяся и R=0,5 м, то Рp < 300 Н.
Общее передаточное число домкрата вычисляется по формуле:
, (26)
|
|
|
где 
= 0,8 – КПД, зависящий от числа зубчатых пар домкрата.
Если i0 < 3, берут одну зубчатую пару. Если i0 > 3, берут две и более зубчатые пар, в зависимости от конкретного значения i0. Желательно, для ограничения габаритов домкрата передаточное число одной пары брать не более трех. Общее передаточное число домкрата составляет:
,
где ii – число зубчатых пар.
Расстояние l1 и l2 (см. рис. 18) определяется исходя из конструктивных особенностей домкрата. Для приближенных расчетов можно принять:
; 
, (27)
Рейка рассчитывается на сжатие от веса поднимаемого груза и на изгиб от суммарного момента (рис. 20):
, (28)
где 
; 
.
Для сталей 40 и 45 
Н/м2.
. (29)
Если подставить в условие прочности (28) значения величин и приравнять его к нулю, то получим:
. (30)
При 1/h = х,
. (31)
Это уравнение вида ax2 + kx – c = 0.
Корни уравнения имеют вид:
|
|
|
. (32)
| Рис. 20. Расчетная схема к определению основных размеров рейки домкрата |
При этом берутся только положительные значения х, так как линейные размер не может быть отрицательным.
В заключение рейка проверяется на устойчивость до формуле Эйлера:
. (33)
Для прямоугольного сечения, где l – высота подъема, 
или
(берут наименьшие из значений). Запас устойчивости:
(34)
Если устойчивость рейки неудовлетворительная, то сечение рейки необходимо увеличить и расчет повторить вновь.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 1729; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!