Расчет деталей распорного домкрата и разработка эскизов этих деталей (стр. 2 из 3)

(1.14)

где

-угол подъема резьбы, рад; - приведенный угол трения, рад.

Значение угла подъема резьбы и приведенного угла трения можно определить из выражений [1, c.13]

(1.15)

(1.16)

где

- коэффициент трения, - угол наклона профиля, град.

Рассчитаем

и по формулам (1.15) и (1.16), выбрав [1. c.13], так как по заданию материал винта - Сталь 45, а материал гайки- БрА9Ж3, возьмем равным , так как резьба упорная.

град,

град.

Подставим найденные значения в формулу (1.14)

,

Найдем максимальное значение напряжения кручения по формуле (1.12)

,

По формуле (1.9) получим максимальное напряжение

,

Определим фактический коэффициент запаса (1.7)

,

следовательно, можно оставить выбранные размеры винта.

Проверка подтвердила правильность выбора размеров винта (раздел 1.1.1.), полученные размеры обеспечивают необходимую статическую прочность винта.

1.1.3 Проверочный расчет винта на устойчивость

Задачей раздела является проверка размеров винта по критерию устойчивости. Условие устойчивости выглядит так

(1.17)

где

- фактический коэффициент запаса устойчивости; - нормативный коэффициент запаса устойчивости.

Выбираем

, так как в рассматриваемом механизме возможно внецентренное приложение осевой нагрузки или появление сил, перпендикулярных оси винта [1, c.14]. Фактический коэффициент запаса может быть определен по формуле

(1.18)

где

-критическая сила, Н.

Для нахождения

составим расчетную схему.

Рис. 1.2 - Схема расчета винта на устойчивость:

расчетная длина винта; осевое перемещение винта; высота гайки.

Из рассмотрения рис. 1.4 видно, что расчетная длина винта вычисляется по формуле

(1.19)

Высоту гайки можно найти из формулы

(1.20)

подставляя численные значения в (1.20), получаем

.

Для нахождения

необходимо найти - коэффициент гибкости винта [1. c.15].

, (1.21)

где

коэффициент приведения длины, - приведенный момент инерции сечения винта, ; - площадь поперечного сечения винта, .

находим по формуле [1, c.15]

(1.22)

Подставляя численные значения, находим

.

=2,0 [1, c.16], так как рассматриваемый механизм-домкрат.

По формуле (1.19) найдем

,

Площадь поперечного сечения винта рассчитаем по формуле

, (1.23)

подставляя численные значения в (1.23) получаем

Теперь можно рассчитать

по формуле (1.20)

Сравниваем полученное значение

со значениями и , взятых из таблицы [1, c.16] для стали Сталь 45.

.

Так как

, то рассчитываем по Ясинскому-Тетмайеру

, (1.24)

где

, а [1, c.16] для стали Сталь45

Подставляем численные значения в формулу (1.24), получаем

Подставим полученное значение в формулу (1.17)

Так как

, то размеры винта, полученные в разделе 1.1.1. являются окончательными.

1.2 Расчет основных размеров гайки

1.2.1 Определение внешнего диаметра гайки

Задачей раздела является определение внешнего диаметра гайки по критерию статической прочности на растяжение.

Условие прочности может быть записано в виде

, (1.25)

где

- проектировочное напряжение растяжения, Н/мм ; - нормативное напряжение растяжения, Н/мм .

Нормативное напряжение определяется по формуле

. (1.26)

Так как материалом гайки является бронза, то

, (1.27)

где

- предел прочности, Н/мм .

Выбираем [S]=3 [1, c.15], так как материал бронза.

По формуле (1.26) найдем нормативное напряжение растяжения

Для определения фактических напряжений составим расчетную схему (рис. 1.3).

Рис. 1.3 - Расчетная схема гайки:

внешний диаметр бурта гайки; высота бурта гайки; внешний диаметр гайки;c- размер фаски.