Определение размеров винта и гайки. Проверка соблюдения условия самоторможения. Конструирование дополнительных элементов передачи винт-гайка. Выбор размеров поперечного сечения ключа. Расчет тисы для закрепления деталей на столе фрезерного станка.
Аннотация к работе
Спроектировать (рассчитать и выполнить эскиз) тисы для закрепления деталей на столе фрезерного станка. В результате расчета определить: · размеры винта, · размеры гайки, · длину и размеры поперечного сечения ключа(Y и Z), · КПД передачи, · Размеры стойки корпуса гайки.Расчет передачи винт гайка начинают с определения среднего диаметра резьбы (d2) по критерию износоустойчивости: (1) где F - расчетное усилие, Н; YH = H / d - коэффициент высоты гайки; Н - высота гайки Высоту гайки Н определяем по формуле (2), в зависимости от принятого значения коэффициента высоты гайки - YH. Число витков резьбы в гайке вычисляется по выражению: Z = H / P; Z = 82 / 10 = 8 Высота буртика гайки h принимается h = (0,5...0,6)Н = 0,5Н=41 мм.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 принимают для сочетания: сталь по стали - 0,15; сталь по чугуну - 0,3; сталь по бронзе - 0,12.Определение КПД винтовой пары h для прямоугольной резьбы проводится по уравнению: .Гибкость винта зависит от его диаметра, длины и определяется по формуле: , где l - расчетная длина винта, т.е. расстояние от середины гайки до опорной поверхности головки струбцины при вывернутом до отказа винте. l = L H/ 2, l = 150 82/ 2 = 191 мм. i - радиус инерции для круглого сечения (по внутреннему диаметру резьбы d1). где Іпр - приведенный момент инерции круглого сечения m - коэффициент приведения длины винта, зависит от расчетной схемы винта (m = 2 - домкраты, съемники, струбцины; m = 1-ходовые винты и валики). мм4; , мм; 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: (3) где sp - напряжения растяжения или сжатия, определяемые формулой: . Для подсчета напряжений кручения, связанных с моментом трения в резьбе, используется следующая зависимость: где Ттр - момент трения в резьбе, подсчитывается по формуле: Ттр = 0,5 ? d2 ? F ? tg (y j). Допускаемые напряжения сжатия или растяжения определяются по уравнению: [sp] = [sсж] = st / [S], где [S] - коэффициент запаса прочности, рекомендуется выбирать из пределов 1,3…2,5. Если в передаче гайка изготовляется из менее прочного материала чем винт, то резьбу в гайке следует проверить на срез по выражению: где Н - высота гайки, мм;Общий момент сопротивления повороту рукоятки ключа равен: Т0 = Ттр Тн , где Тн - момент сопротивления в наконечнике, его величина может быть принята Тн = 0,5 ? Ттр. Общий момент сопротивления преодолевается усилием рабочего - Fp, приложенного к рукоятке длиной Lp, т.е. При длине рукоятки более 1 метра, следует рассчитывать на усилие двух рабочих. Размеры поперечного сечения ключа (y и z), принятые в пункте 6.1, следует проверить по напряжениям изгиба. Стойка корпуса гайки имеет тавровое сечение и испытывает 2 вида деформации: изгиб и растяжение.
Список литературы
1. Скрипкин С.П. Детали машин и основы конструирования. Методические рекомендации по выполнению расчета передачи «Винт - гайка». Издание 2. Кострома. 2007.