Расчет размеров проушины винта.

Ширина проушины «b» может быть:

Вариант №1: меньше (не менее 15 мм.), но тогда на конце винта выполняют зуб (рис 2.)

Вариант №2: несколько больше наружного диаметра винта

Я выбрал Вариант №1.

а) Определить толщину зуба «».

На поверхности контакта деталей ось – зуб под нагрузкой возможно смятие

(). ; σсм= 71,4МПа

При расчетах на смятие цилиндрических поверхностей . Поэтому , мм. мм. Т.к «b» не может быть меньше 15мм, тогда берем «b» за 16мм. b= 16мм. Асм= 224.

где =0,8 , МПа. = 192МПа.

Полученное значение принимается равным ближайшему большему целому числу. Но делать <15мм не нужно.

б) Размеры зуба в сечении А-А

Необходимо найти из условия прочности на растяжение: ; σр=79,6МПа

Толщина «b» принята ранее (п.а)

Ширина , мм. ;

Округлить до ближайшего целого значения Н_1.= 40мм

Тогда радиус скругления R₂ = 0,5 Н₁, R₂= 20мм .

С₄ = 5мм. - размер обеспечивающий выход резьбонарезного инструмента.

в) Размеры зуба в сечении В-В

Необходимо проверить прочность сечения при действии растягивающих нагрузок

_.Толщина «b» принята ранее (п.а), - из удобства изготовления.

, σр=41,7МПа, Н₂= 24мм, где d₁ - внутренний диаметр винта

Если условие прочности не выполняется, то необходимо увеличить толщину зуба.

 

6.ПРОВЕРКА УСЛОВИЯ САМОТОРМОЖЕНИЯ РЕЗЬБЫ.

Резьбы, применяемые в рассматриваемых конструкциях, должны быть самотормозящимися. Иначе, как только рабочий перестает воздействовать на рукоятку, винт может начать вращаться в обратную сторону. Чтобы этого не случилось, должно выполняться условие φ ≤ ρ'

где - угол подъёма резьбы; ; φ=4,04

P и d₂ – шаг и средний диаметр резьбы;

- приведенный угол трения в резьбе; ; ρ’=5,91

α – угол наклона рабочей грани витка резьбы;

– коэффициент трения в резьбе;

Принимаем f_min =0,1, что соответствует слабой смазке.

Угол наклона рабочей грани:

α=15º - трапецеидальная резьба;

Чтобы завершить конструкцию винта нужно определить его линейные размеры. Для этого нужно знать размеры чашки, гайки и некоторых других деталей пока ещё неизвестные. Поэтому определение линейных размеров винта см. п. 11 этого руководства.

КОНСТРУИРОВАНИЕ ГАЕК ВИНТОВЫХ УСТРОЙСТВ.

7.1Форма гайки и материалы для её изготовления.

Если нужно с гайкой связать конструктивные элементы: рукоятки (рис. 2), гайки делают либо целиком стальные (ст.3; стали 20, 30), либо из дешевой стали выполняют корпус, в который вставляют гайку, выполненную из бронзы или чугуна.

В некоторых случаях гайки, как таковой, может вообще не быть: резьба для взаимодействия с винтом нарезается непосредственно в корпусной детали.

Определение размеров гайки

Определение высоты гайки

Высота гайки H_г=Р·Z, мм, H_г= 42мм

где Р – шаг резьбы; Р=6мм

Z – число витков резьбы гайки. Z=7 витков.

Число витков резьбы определяется из расчета на смятие

σ_см=9МПа, [σ_см]=13МПа.

где А_см – площадь контакта одного витка резьбы винта и витка резьбы гайки (рис. 6.2)

, мм²; ; Асм=254,34мм²

 

Так как витки винта движутся по виткам гайки, давление на поверхность контакта не должно быть большим, чтобы не выдавливалась смазка. Поэтому [ σ_см ] ограничивается. Ограниченное напряжение смятия называется допускаемым удельным давлением [р] (Таблица 1)

Таблица 1.

Материал винта и гайки	[р], МПа
Чугун по чугуну	3…3,5
Сталь по чугуну	5…6
Сталь по антифрикционному чугуну	10…13
Сталь по стали	7…13
Сталь по бронзе оловянистой	8…13
Сталь по бронзе безоловянистой	7…8

 

		Рис.3