Основные сведения о конструкции винтового механизма, принцип его работы. Проектный расчет винта по износостойкости, на статическую прочность и устойчивость. Определение посадочного диаметра гайки и размеров рукоятки. Оценка КПД винтового механизма.
Аннотация к работе
Передача винт-гайка находит применение в самых различных отраслях машиностроения и служит для преобразования вращательного движения в поступательное. Примерами использования передачи могут служить простейшие винтовые прессы, домкраты, съемники, струбцины. Цель данной курсовой работы - спроектировать передачу винт-гайка для распорного домкрата в соответствии с техническим заданием. В процессе выполнения работы необходимо решить ряд инженерных задач. В соответствии с техническим заданием определяются необходимые размеры передачи, удовлетворяющие критериям ее работоспособности.Задача расчета: определение стандартных параметров заданной резьбы: диаметров и шага. Критерий работоспособности (или условие расчета): износостойкость винтовой пары (иногда называемое условием невыдавливания смазки) Схема нагружения винтовой пары d - наружный (номинальный) диаметр винта; d2 - средний диаметр резьбы; d3 - внутренний диаметр винта по дну впадины; Н1 - рабочая высота профиля витка; s - шаг резьбы; a - угол профиля резьбы; b - ширина профиля резьбы у основания; DГ - наружный (посадочный) диаметр закладной гайки; НГ - высота гайки; Dб - диаметр бурта гайки; Нб - толщина диаметра бурта; Пренебрегаем углом профиля резьбы (полагая, что a=0, т.е. имеем прямоугольную резьбу). Тогда удельное давление можно определить в общем виде из следующего выражения: = = (2) где Fn - нормальная сила, действующая в витках резьбы, НЗадачей данного раздела является проверка винта на прочность, по выбранным в разделе 2.1 размерам. При ручном приводе, когда число циклов переменных напряжений за весь срок службы невелико и явление усталости вряд ли проявится, можно ограничиться расчетом винта на статическую прочность. Условие прочности винта имеет вид: , где расчетный (действительный) коэффициент запаса (статической прочности); При работе винтового механизма стержень винта нагружен осевой сжимающей силой и крутящим моментом в результате чего в его сечениях возникают нормальные напряжения сжатия и касательные напряжения кручения , т.е. рабочий участок винта находится в сложном напряженном состоянии. В этом случае расчет ведется по эквивалентным напряжениям, определяемым по одной из теорий прочности (например, для пластичных материалов хорошо согласуется IV теория прочности - теория энергии формоизменения).Условие устойчивости: sy ? [sy] где [sy] - нормативный коэффициент запаса устойчивости; = 280 МПА. Возьмем [sy] = 4. sy = - расчетный коэффициент запаса устойчивости Расчетная схема при расчете винта на устойчивость ?кр и Fkp соответственно определяются в зависимости от расчетного значения податливости ?.: ? = ; ? - коэффициент приведения длины стержня (учитывает условие заделки) (см таблицу 3); Гайка считается низкой, если выполняется условие: НГ ? 2d2винтовой механизм гайка рукоятка 3.1 Определение посадочного диаметра гайки DГ (проектный расчет) Критерий работоспособности - статическая прочность гайки при растяжении. Определим расчетное значение посадочного диаметра гайки DГ, решая исходное неравенство: DГ = ; Вывод: статическая прочность гайки при растяжении обеспечивается.Назначаем толщину бурта гайки, принимая ее равной: НБ = 0,3*НГ = 21 мм.Опасное сечение: 4 - 4 (рис. 2); Схему нагружения витка см. на рис.4.1 Определение расчетной длины рукоятки (проектный расчет) Расчетная длина рукояти определяется из условия (см. рис. Схема нагружения рукоятки 4.2 Определение диаметра рукоятки (проектный расчет).
План
Оглавление
Ведение
Техническое задание
1. Основные сведения о конструкции механизма, принцип его работы
2. Расчеты винта
2.1 Проектный расчет винта (по износостойкости)
2.2 Проверочный расчет винта на статическую прочность
2.3 Проверочный расчет винта на устойчивость
3. Расчет гайки
3.1 Определение посадочного диаметра гайки DГ (проектный расчет)
3.2 Определение диаметра бурта гайки DБ(проектный расчет)
3.3 Проверочный расчет бурта гайки на срез
3.4 Проверочный расчет витка резьбы гайки на срез
4. Расчет рукоятки
4.1 Определение расчетной длины рукоятки (проектный расчет)
4.2 Определение диаметра рукоятки (проектный расчет)