Проектирование винтового домкрата (стр. 2 из 3)

Резьба с шагом 5:

Резьба с шагом 8:

Резьба с шагом 3:

Условие самоторможения.

Для обеспечения самоторможения механизма должно выполняться условие:

где

- приведенный угол трения;

- угол подъема винтовой линии;

k - коэффициент запаса самоторможения: для самотормозящихся механизмов k ³ 1,3.

Угол подъема винтовой линии

зависит от геометрии резьбы:

где

- шаг резьбы;

= 1 - число заходов резьбы;

- средний диаметр резьбы.

Приведенный угол трения

где

- коэффициент трения, зависящий от шероховатостей рабочих поверхностей витков и материала гайки.

=0.08-0.1

- угол наклона рабочей грани витка к торцевой плоскости винта: для упорной резьбы -

=3°

Следовательно:

Выбор конструкции пяты. Выбираем сферическую пяту

Сферическая пята обеспечивает меньший момент трения за счет значительно меньшей площади трения. Рабочая поверхность пяты и подпятника должны иметь твердость HRC 40-56. Радиус сферы R находится из условия контактной прочности рабочих поверхностей:

где

- приведенный модуль продольной упругости, для стальных деталей

= 2,1×10⁵ МПа; допускаемое контактное напряжение

где

- предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов;

- коэффициент долговечности: для рассматриваемых деталей, отличающихся небольшим числом циклов нагружения за весь срок службы

= 2,5;

- коэффициент запаса контактной прочности.

Величина

зависит от твердости

менее твердой поверхности: в случае объемной закалки деталей (HRC 40-56):

(МПа),

=1,2;

таким образом, допускаемое контактное напряжение равно:

мПа;

мм

Принимаем R = 64 мм.

Диаметр круговой площадки контакта, получающийся в результате деформации сжимаемых тел определяется по формуле:

мм

Момент трения в сферической пяте:

Н*мм

Расчет прочности винта

Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения:

Момент трения в резьбе:

Н/мм

Где

;

где

- осевое усилие, действующее на винт;

[

] = 140 кгс/мм

A₁ - площадь поперечного сечения винта;

M_кр - момент, скручивающий винт;

W_p₁- полярный момент сопротивления поперечного сечения винта;

d_min- диаметр опасного сечения винта. В качестве опасного сечения принимают сечение, нагруженное осевой силой Q и максимальным крутящим моментом и при этом имеющий минимальный диаметр.

[

]

Следовательно, условие прочности винта выполняется.

Определение размеров гайки

Высота гайки равна:

мм.

мм

принимаем 3.

Наружный диаметр гайки

где

- осевое усилие, действующее на винт;

- коэффициент, учитывающий напряжения от скручивания,

= 1,25…1,3;

d - наружный диаметр резьбы;

- допускаемое напряжение; для бронзы и чугуна можно принять

= 60…70 МПа.

мм.

Принимаем

= 38 мм.

Фаска

=2мм,

=1.6мм. Радиус закрепления

=1мм

Расчет буртика:

мПа

Диаметр буртика

мм

где

- допускаемое напряжение смятия; для бронзы можно принять

= 70 МПа.

Принимаем

мм.

Высота буртика

гайки определяется по формуле:

мм.

Принимаем высоту буртика равной 5 мм. Условие буртика на срез:

- выполняется.

Для удержания гайки от проворачивания устанавливаем стопорный винт с потайной головкой. (d = 5). ГОСТ 1478-93.