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]:

»23500 Нмм,

где f₂=0, 15 – коэффициент трения скольжения для сочетания бронза-чугун [2, с.18].

Так как =23500Нмм, 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 = 11860 Нмм, = 10400 Нмм и :

11860+10540=22400 Нмм;

расчётная длина рукоятки:

.

Рисунок 8 –     .

 

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)

L_рук = + DL  = 75+50 = 125 мм.

Рисунок 9 -

Минимальный диаметр рукоятки в месте установки шаровой ручки (см. рисунок 9) определяется из условия её прочности на изгиб:

,

где М_и = F_рL_р – момент,

 - допускаемое напряжение на изгиб; материалом стандартных рукояток служит сталь 45, у которой предел текучести s_т = 340 МПа; примем коэффициент запаса прочности S=2, 5 [1, с.43], следовательно

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=  мм (рисунок 9).

Размер рукоятки в средней части принимаем:

= 1, 2 =1, 2× 12»15 мм.

 

 

Расчёт элементов корпуса домкрата

 

Толщину стенки литого корпуса в месте установки гайки принимаем равной 8 мм, в наклонной части корпуса - 6 мм, наклон образующей стенок корпуса принимаем равным 1/10 [1, с. 43]. Диаметры основания D_н и D_в корпуса выбираем конструктивно при разработке конструкции.

Проверка на смятие

Высоту чашки конструктивно принимаем из диапазона [1, с. 39]

h₂ = (1, 5…1, 6)d, таким образом, h₂ = 30 мм.

 

 

Коэффициент полезного действия домкрата

 

Рассчитаем коэффициент полезного действия спроектированного домкрата (к.п.д.), если грузоподъёмность F=8000 H, шаг резьбы р=4 мм, момент =22, 4 Нм.

К.п.д. домкрата вычисляется по формуле:

,

где  - работа сил полезного сопротивления,

А_дв = 2p·Т_вн = 2p·22, 4» 141 (Дж) - работа движущих сил за один оборот винта.

КПД домкрата:

.

 

Заключение

 

По исходным данным: грузоподъёмность – F=8 кН, высота подъёма груза – l=160 мм, ходовая резьба – трапецеидальная однозаходная, размеры которой выбираются из ГОСТ 9484-81, режим работы – кратковременный, был спроектирован винтовой домкрат. К.п.д. домкрата составил 23%.

 

Список использованной литературы

 

1 Данилов В.К., Ноздрина Т.А., Дмитриев Ю.В. Проектирование винтовых механизмов/ Контрольные задания и методические указания для их выполнения. Л.: Изд. ЛКИ, 1988, 52 с.

2 Кривенко И.С. Проектирование винтовых механизмов: Учеб. пособие. СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2001, 125с.

3 Машиностроение. Энциклопедия. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Т.IY-1/ Под общ. ред. Д.Н.Решетова. М.: Машиностроение, 1995, 864с.

4 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. М., 1979-1982.

 

[1] На участке ab, который испытывает сжатие от силы F и скручивается моментом T_f (см. рис. 2), размеры поперечного сечения винта почти в два раза больше, чем на участке bc, а моменты трения T_f и T_р соизмеримы. Этим объясняется выбор опасного (с точки зрения напряжений) сечения на участке bc.

[2] 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).

[3] 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].

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: