Проектировочный расчет основных деталей домкрата
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
?е кручения в опасном сечении
где - момент трения в резьбе, ; - полярный момент сопротивления,
Выражение для момента сопротивления запишем в виде
Подставляя численные значения в выражение (1.12), получим величину момента сопротивления
Формула крутящего момента выглядит следующим образом [1, c. 13]
(1.13)
где - средний диаметр резьбы, мм; -угол подъема резьбы, град; - приведенный угол трения, град.
Угол подъема резьбы и приведенный угол трения определяются по формулам и соответственно равны [1, c. 13]
Так как по техническому заданию материалы пары трения винт-гайка соответственно сталь-бронза, то коэффициент трения =0,15 выбран по рекомендациям [1, c. 13] Угол наклона профиля (для трапецеидальной резьбы) [1, c. 23].
Проверим условие самоторможения. Винтовая пара домкрата является самотормозящей, так как [2, c. 6].Подставляя численные значения в формулу (1.14), получим величину момента трения в резьбе
Подставляя численные значения в формулу (1.11), получим значение касательного напряжения
Подставляя численные значения в формулу (1.8), получим
Так как фактический коэффициент запаса больше, чем нормативный коэффициент запаса, то по критерию статической прочности прочность винта обеспечена. Следовательно, оставляем размеры винта, выбранные в разделе 1.1
1.3 Проверочный расчет винта на устойчивость
Задачей данного раздела является проверка выбранных в пункте 1.1 размеров винта на устойчивость.
Проверка винта на устойчивость выполняется по следующей формуле работоспособности [1, c. 14].
где -фактический коэффициент запаса по устойчивости; [] - нормативный коэффициент запаса по устойчивости; - критическая сила, Н.
Так как проектируемым механизмом является домкрат и в нем возможно внецентренное приложение осевой нагрузки, выбираем максимальное значение нормативного коэффициента запаса по устойчивости []=5 [1, c. 14].
Величина критической силы определяется в зависимости от гибкости винта.
Гибкость винта определяется по формуле [1, c. 15].
где - гибкость; - коэффициент приведения длины;- расчетная длина винта, мм; - приведенный момент инерции сечения винта, ; - площадь поперечного сечения винта,.
Коэффициент приведения длины выбираем =2,0 (винты домкратов и съемников) [1, c. 16]
Приведенный момент инерции находим по формуле [1, c. 15]
Подставляя численные значения в выражение (1.16), получим величину приведенного момента инерции
Из рис. 1.3 следует, что расчетная длина винта определяется по формуле
Где - наибольшее осевое перемещение винта, мм; - высота гайки, мм.
Величина =150 мм приведена в техническом задании.
Высота гайки рассчитывается по формуле
Подставляя численные значения в выражение (1.18), получим величину высоты гайки.
Подставляя численные значения в выражение (1.17), получим величину расчетной длины винта
Подставляя значения в выражение (1.15), получим величину гибкости винта
Рис. 1.3 - Схема для расчета винта на устойчивость: - высота гайки, мм; - расчетная длина винта, мм; - наибольшее осевое перемещение винта, мм
Значение критических гибкостей выбираем по рекомендациям [1, c. 16] =82,=48
, условие устойчивости не выполняется, необходимо найти
=470 Н/, =1,87 Н/
Подставляя численные значения в выражение (1.14) получим величину фактического коэффициента запаса по устойчивости
Устойчивость винта обеспечена.
2. Расчет основных размеров гайки
.1 Определение внешнего диаметра гайки
Задачей раздела является определение внешнего диаметра гайки.
Критерием проверочного расчета является статическая прочность при растяжении.
Диаметр гайки определяется из условия прочности на растяжение в сечении
(2.1)
где - фактическое напряжение в гайке, Н/; - допускаемое напряжение в гайке, Н/.
Допускаемое напряжение в гайке может быть определено по формуле
где - предельное напряжение, - коэффициент запаса прочности гайки.
Так как гайка изготовлена из БрОФ10-1, то выбираем в качестве предельного напряжения предел текучести =150 Н/. Для бронзы коэффициент запаса прочности =3 [1, c. 15]
Подставим эти значения в формулу (2.2) и посчитаем минимально допускаемое напряжение
Расчетное напряжение в гайке может быть определено из формулы
Где - площадь поперечного сечения гайки,
Расчетная схема гайки приведена на рис. 2.1.
Для площади сечения гайки можно записать
Рис. 2.1 - Расчетная схема гайки: - диаметр бурта гайки; - диаметр гайки;- высота бурта гайки
Подставляя выражение для в формулу (2.3) и затем получившуюся формулу для в условие прочности (2.1), получим выражение для проектировочного расчета гайки.
Подставляя численные значения в формулу (2.5), получим
Используя технологическое условие, получаем значение диаметра гайки
Выбираем =65 мм
2.2 Определение диаметра бурта гайки
Задачей данного раздела является определение бурта гайки.
Критерием определения бурта гайки является условие статической прочности на смятие по опорной кольцевой поверхности.
где - нормальное напряжение смятия, Н/; - площадь сминаемой поверхности,; - максимально допускаемое нормальное ?/p>