540
.pdf
Приложение Е (продолжение)
6. Расчет рукоятки Вращающий момент на рукоятки
= ∙ ,
где P - сила рабочего и L плечо рукоятки. Примем
= 250 Н.
Необходимое плечо
100,8
= = 250 = 0,4 м,
что практически осуществимо.
Рукоятку можно рассматривать как консоль, защемленную в головке винта. Изгибающий момент вплоскости зацепления
|
|
|
|
|
0,05 |
|
|||
= ( − |
|
) = (0,4 − |
|
|
|
) = 93,7 Н ∙ м. |
|||
|
|
|
|
||||||
и |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Напряжение изгиба |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
и |
|
. |
|
|
|
|
0,1 ∙ 3 |
|
||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
Отсюда необходимый диаметр рукоятки |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
и |
|
|
|
|
|
р = √ |
|
|
|
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
0,1 ∙ [ ]и |
|
|||
Пологая, что в качестве рукоятки может быть применен прут из сравнительно мягкой стали, принимаем предел прочности
и = 215 МПа.
Что соответствует Стали 2 при коэффициенте запаса прочности 1,1, которого здесь достаточно, допускаемое напряжение
[ ]и = и = 2151,1 = 195 МПа.
51
Приложение Е (продолжение)
Диаметр рукоятки
3 |
93,7 |
|
|
р = √ |
|
= 0,018 м. |
|
0,1 ∙ 195 ∙ 106 |
|||
|
|
Всоответствии с чем можно принять диаметр отверстия
вголовке винта
р = 18 мм.
7.Проверка головки
Рисунок 4 – Срез головки винта Проверим основное сечение головки на сжатие
|
|
сж = |
|
|
|
|
. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
∙ 2 − 2 ∙ + 2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
сж = |
|
|
|
|
3200 |
|
|
|
|
= 120 МПа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
∙ 0,052 − 2 ∙ 0,05 ∙ 0,018 ∙ 0,0182 |
||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельное давление под коронкой |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
[( − 2 ∙ )2 |
− 2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
] |
|
||||||
|
|
4 |
|
|
|
2 |
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
52 |
|
|
|
|
|
Приложение Е (продолжение)
3200
= = 23 МПа.
4 [(0,05 − 2 ∙ 0,002)2 − 0,0162]
8.Расчет стенки и бурта гайки
Рисунок 5 – Срезы стенки и бурта гайки Материал гайки латунь ЛМЦС 58-2-2.
Толщина стенки гайки определяется наружным диаметром. Напряжение растяжения в стенке гайки
р = 4 ∙ ( а2 − а2).
Откуда
4 ∙а = √ ∙ [ ] + а2.
Принимаем допускаемое напряжение растяжения
[ ]р = 40 МПа.
Тогда
53
Приложение Е (продолжение)
4 ∙ 3200а = √ ∙ 40 ∙ 106 + 0,0322 = 0,045 м.
Принимаем согласно ГОСТ 6636-69
а = 45 мм.
Диаметр бурта б определяется из расчета на смятие. Обозначим через c размер фаски в расточке корпуса. Напряжение смятия на опорной поверхности бурта
см = 4 [ б2 − ( + 2 ∙ )2].
Откуда
4 ∙б = √ [ ]см + ( + 2 ∙ )2.
Принимаем размер фаски
= 2 мм.
Допускаемое напряжение смятия
[ ]см = 50 МПа.
Диаметр бурта
4 ∙ 32000б = √ ∙ 50 ∙ 106 + (0,05 + 2 ∙ 0,002)2 = 0,06 м.
Принято
б = 60 мм.
Высоту бурта можно найти из расчета на срез и из расчета на изгиб. Напряжения среза в бурте
ср = ∙ б ∙ .
Принимаем допускаемое напряжение среза
[ ]ср = 30 МПа.
54
Приложение Е (продолжение)
И найдем |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
= |
32000 |
|
= 0,0068 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
∙ |
|
∙ [ ] |
|
∙ 0,05 ∙ 30 |
∙ 106 |
|||
|
|
|
ср |
|
|
|
||
Напряжения изгиба в бурте можно найти приближенно, рассматривая развернутый бурт как консоль. Расстояние от середины опорной поверхности бурта до наружной поверхности гайки
1= + 4 [ б − ( а + 2 ∙ )].
1= 0,02 + 4 [0,6 − (0,45 + 2 ∙ 0,02)] = 0,053 м.
Момент, изгибающий бурт в плоскости зацепления
и = ∙ = 32000 ∙ 0,053 = 1969 Н ∙ м.
Напряжения изгиба |
|
|
|
||
и = |
и |
|
. |
||
∙ |
∙ |
2 |
|||
|
|
||||
|
6 |
|
|||
|
б |
|
|
||
Приняв допускаемые напряжения изгиба
[ ]и = 50 МПа.
Получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= √ |
6 ∙ и |
|
= √ |
6 ∙ 1696 |
= 11 мм. |
|
|
|
|
|
|||
∙ |
∙ [ ] |
|
∙ 0,6 ∙ 50 ∙ 106 |
|||
|
б |
|
и |
|
||
Принято
= 12 мм.
55
Приложение Е (продолжение) 9. Проверочный расчет резьбы гайки
Рисунок 6 – Изображение напряжения среза в основании витка гайки
Высоту гайки г следует назначить примерно от а до 2 а. Принимаем
г = 1,25 ∙ а = 1,25 ∙ 32 = 40 мм.
Округляем до
г = 50 мм.
Число витков резьбы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
= |
|
г |
= |
50 |
= 6,25. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|||
Округляем до |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 8. |
|
||||
Нагрузка на один виток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
= |
|
|
= |
|
32000 |
= 4000 Н. |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
||||||
Проверяем удельное давление на рабочей поверхности |
||||||||||||||||
резьбы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
1 |
|
|
|
|
= |
4000 |
|
= 14 МПа. |
||||||
|
( 2′ − 2′) |
0,8 ∙ (322 − 282) |
||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Получаем:
Для стали по бронзе или латуни считается желательным удельное давление до 12 МПа, допускается до 15 МПа, так что
56
Приложение Е (окончание) найденное значение не слишком велико. Проверяем напряжения среза в резьбе гайки.
ср = ∙ ∙ ,
где - толщина витка у основания.
0,5 ∙ = 0,5 ∙ 8 = 4 мм.
Напряжения среза
32000ср = ∙ 0,028 ∙ 0,004 = 9,1МПа,
что вполне допустимо.
Проверяем напряжения смятия в резьбе гайки
|
∙ |
|
|
|
|
32000 ∙ |
0,00375 |
|
||
см = |
2 |
|
|
= |
|
2 |
= 31,5 МПа. |
|||
∙ ∙ |
∙ |
2 |
8 ∙ ∙ 0,028 ∙ |
0,0042 |
||||||
|
|
|
||||||||
|
6 |
|
6 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
что так же вполне допустимо.
10. Размер домкрата по высоте. Длина нарезки винта
= + г = 140 + 50 = 190 мм.
Высота корпуса
к = − + + 3,
где - суммарная высота головки болта и шайбы. Принимаем
= 12 мм.
Тогда
к = 190 − 10 + 12 + 3 = 165 мм.
Принято
к = 180 мм.
11. Подбор шарикоподшипника В соответствии с заданной грузоподъёмностью 32000 Н
принят шарикоподшипник упорный 8107 d = 35 мм, Б = 52 мм,
H = 12 мм, допускаемая статическая нагрузка 37200 Н.
57
Приложение Ж
Пример оформления чертежа общего вида
58
Приложение З
Пример оформления сборочного чертежа
59