Критерии работоспособности передачи винт-гайка. Определение размеров винта и гайки. Проверка соблюдения условия самоторможения. Определение КПД винтовой пары передачи винт-гайка. Проверка винта на устойчивость. Расчет элементов винта и гайки на прочность.
Аннотация к работе
В результате расчета определить: размеры винта, высоту гайки, наружный диаметр гайки, длину рукоятки, размеры траверса и лап съемника.Примером использования передачи могут служить механизмы в домкратах, прессах, металлорежущих станках, сельскохозяйственных машинах, грузоподъемных механизмах. Передачи винт-гайка бывают с трением скольжения, с трением качения и весьма разнообразны по конструктивным решениям. В домкратах и прессах гайка обычно неподвижна, а винт совершает вращательное и поступательное движения. В передачах винт-гайка применяют в основном стандартные трапецеидальные и упорные резьбы.Расчет по этому критерию сводится к ограничению давления между поверхностями резьбы винта и гайки. Указанный расчет выполняют в качестве проектного, служащего для определения диаметра винта.Расчет передачи винт гайка начинают с определения среднего диаметра резьбы (d2) по критерию износоустойчивости. YH = Нг / d - коэффициент высоты гайки, Нг - высота гайки, мм; Параметры нестандартной прямоугольной (квадратной) резьбы согласовываются с возможностью ее изготовления на токарно-винторезных станках, поэтому шаг нарезки полученный по рекомендации: P = 0.22d2, следует скорректировать со значением шага любой стандартной резьбы (Приложение). Высоту гайки Н определяют по формуле (2), в зависимости от принятого значения коэффициента высоты гайки - YH. Число витков резьбы в гайке вычисляется по выражению: Z = Нг / P; Z = 57/3 = 19.Для большинства механизмов, использующих передачу винт-гайка, является обязательным удовлетворение условия самоторможения: y<j, где y - угол подъема винтовой линии по среднему диаметру; Угол трения определяется из соотношения: j = arc tg fд где fд - действительный коэффициент трения в винтовой паре. Действительный коэффициент трения для сочетания: сталь по стали принимают - 0.15, сталь по чугуну - 0.3, сталь по бронзе - 0.12. Для резьб, отличных по профилю от прямоугольной, используют понятие приведенного угла трения: , где fпр = 1,03FДОпределение КПД винтовой пары для прямоугольной резьбы проводится по уравнению: (7)Проверка сжатых винтов на устойчивость сводится к определению коэффициента запаса устойчивости (n). Гибкость винта зависит от его диаметра, длины и определяется по формуле: , (8) где l-гибкость винта; В зависимости от гибкости винта (l) или его приведенной длины (m ? l), критическая сила (нагрузка) на винт определяется по формулам Эйлера или Ясинского.Винт в передаче винт-гайка испытывает напряжения сжатия или растяжения и кручения. Для оценки величины этих напряжений следует определить величину эквивалентного напряжения и сравнить ее с допускаемым напряжением растяжения: (13) где sp - напряжения растяжения или сжатия, определяемые формулой Для подсчета напряжений кручения, связанных с моментом трения в резьбе, используется следующая зависимость (15) где Ттр - момент трения в резьбе, подсчитывается по формуле: Ттр = 0,5 ? d2 ? F ? tg (y j) (16) Если в передаче гайка изготовляется из менее прочного материала чем винт, то резьбу в гайке следует проверить на срез по выражению: (17) где Н - высота гайки, мм.
План
Содержание
Задание №11
1. Общие сведения
2. Критерии работоспособности передачи винт-гайка
3. Определение размеров винта и гайки
4. Проверка соблюдения условия самоторможения
5. Определение кпд винтовой пары передачи винт-гайка
6. Проверка винта на устойчивость
7. Расчет элементов винта и гайки на прочность
8. Конструирование и расчет дополнительных элементов передачи винт-гайка