Определение диаметра траверсы.

Систему лапа-траверса можно рассматривать как раму, у которой один конец защемлен и на которую действует изгибающий момент от силы F=Q/2. Эпюра моментов, действующих на раму имеет вид, изображенный на рис.21. Очевидно, что максимальный изгибающий момент M=Ql/2 будет в сечении траверсы, которая охватывается подвижной опорой.

Рис.21. К расчету траверсы

Условие прочности траверсы

Отсюда

(99)

Для траверсы, изготовленной из стали 45, можно принять допускаемые напряжения изгиба [s]_u = 95 МПа.

Размер d_тр округляется по ГОСТ 6636-69.

 

Выбор стопорного винта и проверка соединения на прочность

Выбор стопорного винта и проверка соединения на прочность делаются так же, как при выполнении задания №1 (см. 3.1.7).

 

Определение КПД механизма

Определение всего механизма съемника h_м определяется по формуле (71) (см. 3.1.8).

 

Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов

Эпюры продольной силы и крутящих моментов для пресса (схема, по которой выполнен винтовой съемник) приведены в 1.1.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Механические характеристики углеродистых сталей

Таблица П.1.

Марка стали	sв, МПа	sт, МПа	tт, МПа	s-1р, МПа	s-1, МПа	t-1, МПа
Ст. 1	320-400
Ст. 2	340-420
Ст. 3	380-470
Ст. 4	420-520		-
Ст. 5	500-620
Ст. 6	600-720
	730-850
	760-880
	780-900

 

Параметры трапецеидальной резьбы со средним шагом (по ГОСТу 9484-73)

Таблица П.2.

D, мм	P, мм	D2, мм	d1, мм	d3, мм	y	A, мм^2
		19,5	17,0	16,5	4°40¢
		21,5	19,0	18,5	4°14¢
		23,5	21,0	20,5	3°52¢
		25,5	23,0	22,5	3°34¢
		24,0	24,0	23,0	4°03¢
		26,0	26,0	25,0	3°46¢
		28,0	28,0	27,0	3°32¢
		30,0	30,0	29,0	3°19¢
		32,0	32,0	31,0	3°07¢
		34,0	34,0	33,0	2°57¢
		36,0	36,0	35,0	2°48¢
		36,0	36,0	35,0	3°39¢
		38,0	38,0	37,0	3°28¢
		40,0	40,0	39,0	3°19¢
		42,0	42,0	41,0	3°10¢
		44,0	44,0	43,0	3°02¢
		47,0	47,0	46,0	2°52¢
		52,0	52,0	51,0	2°36¢
		55,0	55,0	54,0	3°02¢
		60,0	60,0	59,0	2°48¢
		65,0	65,0	64,0	2°36¢
		70,0	70,0	69,0	2°26¢

 

 

Параметры трапецеидальной резьбы со средним шагом (по ГОСТу 1777-52)

Таблица П.3.

d, мм	P, мм	d2, мм	d1, мм	d3, мм	y	A, мм^2
		18,25	14,5	13,322	4°59¢
		20,25	16,5	15,322	4°30¢
		22,25	18,5	17,322	4°05¢
		24,25	20,5	19,322	3°45¢
		25,50	21,0	19,586	4°17¢
		27,50	23,0	21,586	3°58¢
		29,50	25,0	23,586	3°42¢
		31,50	27,0	25,586	3°28¢
		33,50	29,0	27,586	3°16¢
		35,50	31,0	29,586	3°05¢
		37,50	33,0	31,586	2°55¢
		38,00	32,0	30,116	3°50¢
		40,00	34,0	32,116	3°39¢
		42,00	36,0	34,116	3°28¢
		44,00	38,0	36,116	3°09¢
		46,00	40,0	38,116	3°10¢
		49,00	43,0	41,116	2°58¢
		54,00	48,0	46,116	2°42¢
		57,50	50,0	47,644	3°10¢
		62,20	55,0	52,644	2°55¢
		67,50	60,0	57,644	2°43¢
		72,50	65,0	62,644	2°31¢

 

Параметры «стандартной» квадратной резьбы

Таблица П.4.

d, мм	P, мм	d2, мм	d1, мм	d3, мм	y	A, мм^2
		18,0	16,5		4°03¢
		22,5	20,5		4°03¢
		27,0	25,0		4°03¢
		31,5	29,0		4°03¢
		35,0	33,0		4°03¢
		40,5	37,0		4°03¢
		45,0	41,0		4°03¢
		49,5	45,0		4°03¢
		54,0	49,0		4°03¢
		58,5	54,0		4°03¢
		63,0	58,0		4°03¢
		67,5	62,0		4°03¢
		72,0	66,0		4°03¢
		76,5	70,0		4°03¢
		81,0	74,0		4°03¢

Параметры метрической резьбы с крупным шагом (по СТ СЭВ 812-75)

Таблица П.5.

d, мм	P, мм	d2, мм	d1, мм	d3, мм	A, мм^2
		12,701	11,835	11,546
		14,701	13,835	13,546
	2,5	16,376	15,294	14,933
	2,5	18,376	17,294	16,933
	2,5	20,376	19,294	18,933
		22,051	20,752	20,319
		25,051	23,752	23,319
	3,5	27,727	26,211	25,706
	3,5	30,727	29,211	28,706
		33,402	31,670	31,093
		36,402	34,670	34,093
	4,5	39,077	37,129	36,479

 

 

Номинальные линейные размеры по ГОСТ 6636-69 (размеры в мм)

Таблица П.6.

1,0	2,0	4,0	8,0
1,05	2,1	4,2	8,5
1,1	2,2	4,5	9,0
1,15	2,4	4,8	9,5
1,2	2,5	5,0
1,3	2,6	5,3	10,5
1,4	2,8	5,6
1,5	3,0	6,0	11,5
1,6	3,2	6,3
1,7	3,4	6,7
1,8	3,6	7,1
1,9	3,8	7,5

 

 

Литература

 

1. Ачеркян Н.С. (редактор) Детали машин, т.1.-М.; Машиностроение, 1968.
2. Биргер Н.А., Шорр Б.Ф., Шнейдерович Р.М. Расчет на прочность деталей машин,-М.; Машиностроение, 1966.
3. Бондаровский Ф.П., Корнеев Г.В., Детали машин и подъемно-транспортные машины,-М.; Машгиз, 1962.
4. Борисов В.В, Метелкин В.В. и др. Расчет силовых винтовых механизмов и соединений,-М.; МАТИ, 1975.
5. Дашкевич Б.П., Дьяченко С.К., Столбовой С.З. Детали машин, М., ГИТЛ УССР, 1959.
6. Добровольский В.А, Заблонский К.И. и др. Детали машин,-М.; Машгиз, 1957.
7. Иванов М.Н. Детали машин.,-М.; Высшая школа, 1976.
8. Одинг И.А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов.-М.; Машгиз, 1962.
9. Поляков В.С., Кудрявцев В.Н. и др. Детали машин,-М.; Машгиз, 1958.
10. Решетов Д.Н. Детали машин.-М.; Машиностроение, 1974.
11. Справочник металлиста.-М.; Машгиз, 1958
12. Чистяков А.А. Методика выполнения курсовых домашних работ по деталям машин.-М.; МАТИ, 1963.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................ 2

РАЗДЕЛ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ........................ 4

1.1. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов.............................................. 4

1.2. Материалы передачи винт-гайка.......................................................................................... 6

1.3. Определение допускаемых напряжений.............................................................................. 6

РАЗДЕЛ 2. РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ ВИНТОВЫХ МЕХАНИЗМОВ И СОЕДИНЕНИЙ............................................................................................................................................................ 11

2.1. Силовой винт........................................................................................................................ 11

2.2. Определение размеров гайки.............................................................................................. 14

2.3. Цапфы, обоймы гайки.......................................................................................................... 15

2.4. Стопорный винт................................................................................................................... 17

2.5. Рукоятка................................................................................................................................. 18

2.6. Сварные соединения угловыми швами.............................................................................. 19

2.7. Резьбовые соединения.......................................................................................................... 22

РАЗДЕЛ 3. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЙ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ............................................................................................................................................................ 25

3.1. Задание №1. Расчет винтового гибочного пресса............................................................. 25

3.1.1. Определяется нагрузка Q, которую должен создавать пресс........................................ 26

3.1.2. Расчет силового винта....................................................................................................... 27

3.1.3. Определение размеров гайки винта................................................................................ 28

3.1.4. Определение КПД передачи винт-гайка......................................................................... 28

3.1.5. Определение длины и диаметра рукоятки...................................................................... 28

3.1.6. Проектный расчет сварного шва...................................................................................... 28

3.1.7. Выбор стопорного винта и проверка его на прочность................................................ 29

3.1.8. Определение КПД механизма.......................................................................................... 29

3.1.9. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов......................................... 29

3.2. Задание №2. Расчет винтового рычажного пресса........................................................... 29

3.2.1. Определение осевой нагрузки на силовой винт............................................................ 30

3.2.2. Расчет силового винта....................................................................................................... 32

3.2.3. Определение размеров гайки........................................................................................... 32

3.2.4. Определение КПД передачи винт-гайка......................................................................... 32

3.2.5. Определение расчетной длины рукоятки....................................................................... 32

3.2.6. Проектный расчет сварного шва...................................................................................... 32

3.2.7. Определение размеров цапфы.......................................................................................... 34

3.2.8. Выбор стопорного винта и проверка его на прочность................................................ 34

3.2.9. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов......................................... 34

3.3. Задание №3. Расчет винтового пресса нагружения.......................................................... 35

3.3.1. Расчет силового винта....................................................................................................... 36

3.3.2. Определение размеров гайки........................................................................................... 36

3.3.3. Определение КПД передачи винт-гайка......................................................................... 36

3.3.4. Определение диаметра штурвала..................................................................................... 36

3.3.5. Определение диаметра резьбы у направляющих стоек................................................. 36

3.3.6. Выбор стопорного винта и проверка на прочность....................................................... 38

3.3.7. Определение КПД механизма.......................................................................................... 38

3.3.8. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов......................................... 38

3.4. ЗАДАНИЕ №5. Расчет домкрата общего назначения....................................................... 38

3.4.1. Расчет силового винта....................................................................................................... 39

3.4.2. Определение размеров гайки........................................................................................... 39

3.4.3. Проверка силового винта на устойчивость.................................................................... 39

3.4.4. Определение к. п. д. передачи винт-гайка...................................................................... 39

3.4.5. Определение размеров головки и чашки домкрата....................................................... 39

3.4.6. Определение диаметра и длины рукоятки...................................................................... 40

3.4.7. Проектный расчет сварного шва...................................................................................... 40

3.4.8. Определение размеров основания домкрата................................................................... 41

3.4.9. Выбор стопорного винта и проверка на прочность....................................................... 41

3.4.10. Определение к.п.д. механизма....................................................................................... 41

3.4.11. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов....................................... 41

3.5. ЗАДАНИЕ №6. Расчет винтового механизма включения муфты................................... 42

3.5.1. Определение нагрузки на силовой винт......................................................................... 43

3.5.2. Расчет силового винта....................................................................................................... 43

3.5.3. Определение размеров гайки........................................................................................... 44

3.5.4. Определение к.п.д. передачи винт-гайка........................................................................ 44

3.5.5. Определение диаметра штурвала..................................................................................... 44

3.5.6. Определение размеров цапфы.......................................................................................... 44

3.5.7. Расчет фундаментных болтов........................................................................................... 44

3.5.8. Определение длины и ширины корпуса механизма...................................................... 44

3.5.9. Определение к.п.д. механизма......................................................................................... 45

3.5.10. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов....................................... 45

3.6. ЗАДАНИЕ №7. Расчет винтового съемника для демонтажа подшипников качения... 45

3.6.1. Расчет силового винта....................................................................................................... 46

3.6.2. определение размеров гайки............................................................................................ 46

3.6.3. Определение КПД передачи винт-гайка......................................................................... 46

3.6.4. Определение диаметра и длины рукоятки...................................................................... 46

3.6.5. Проектный расчет сварного шва...................................................................................... 46

3.6.6. Определение диаметра траверсы..................................................................................... 48

3.6.7. Выбор стопорного винта и проверка соединения на прочность.................................. 49

3.6.8. Определение КПД механизма.......................................................................................... 49

3.6.9. Построение эпюр продольной силы и крутящих моментов......................................... 49

ПРИЛОЖЕНИЕ............................................................................................................................... 50

Механические характеристики углеродистых сталей............................................................. 50

Параметры трапецеидальной резьбы со средним шагом (по ГОСТу 9484-73)..................... 51

Параметры трапецеидальной резьбы со средним шагом (по ГОСТу 1777-52)..................... 52

Параметры «стандартной» квадратной резьбы........................................................................ 52

Параметры метрической резьбы с крупным шагом (по СТ СЭВ 812-75).............................. 53

Номинальные линейные размеры по ГОСТ 6636-69 (размеры в мм).................................... 53

Литература........................................................................................................................................ 54

ОГЛАВЛЕНИЕ................................................................................................................................ 55