Проверка ходового винта на прочность
В стержне винта под действием нагрузки F возникают напряжения сжатия и кручения (см. рис.1). Расчётная формула для эквивалентного напряжения [1, с.24]:
≤[sc],
где площадь опасного сечения винта (в расчёте используют внутренний диаметр резьбы d3 или d1):
π10,52/4=86мм2.
Крутящий момент для домкратов Tk – либо момент трения в резьбе Тр, который скручивает винт в опасном сечении [1, с.21] (расчёт проводят для среднего диаметра резьбы d2), либо момент трения в пяте Тf, если Тf > Тр.
Определим момент трения в резьбе:
5667Нмм.
Момент Тр = 5667 Нмм > Тf = 5332 Нмм, следовательно, Tк = Тр.
Полярный момент инерции опасного сечения винта (с диаметром d3 или d1):
231 мм3.
Подставив числовые значения, получим:
71,6 МПа.
Допускаемое напряжение [1, с. 25] 
.
Предел текучести для стали 35 
; масштабный фактор 
; допускаемый коэффициент запаса прочности 
, тогда:
МПа.
Условие прочности соблюдено, так как
МПа.
Проверка ходового винта на устойчивость
Проверку винта на устойчивость проведём по методике из пособия [2, с.14].
Винт, имеющий гибкость l>50, может потерять устойчивость под действием сжимающей силы F.
Проверка винта на устойчивость сводится к выполнению условия
F ≤ Fкр/ S,
где Fкр = sкр А·- критическая сила, при которой винт теряет устойчивость,
sкр - критическое напряжение,
А = 
» 143 мм2 - площадь опасного сечения (см. п. 6);
S » 4 – минимальный допускаемый запас прочности [2, с. 15].
|
|
|
Критическое напряжение вычисляется в зависимости от значения гибкости:
если l ³90, то по формуле Эйлера sкр = 
,
где Е » 2·105 МПа – модуль упругости для стали;
если 50 ≤ l < 90 sкр » 490 – 2,6 l,
при гибкости меньше 50 потеря винтом устойчивости невозможна.
Гибкость винта
,
где m=2 - коэффициент приведения длины для домкратов;
lр » l - расчётная высота винта,
l = 160 мм- высота подъёма груза;
0,25*10,5»2,6мм - радиус инерции винта по внутреннему диаметру (d3 или d1).
Находим
129 >90.
Критическое напряжение sкр= 
»117МПа, критическая сила Fкр=117.5·170 »19982 МПа, условие устойчивости
F= 5000 H » Fкр /4 = 19982/4»4995,5 H
выполняется, т.к. допускается превышение действующих напряжений над допускаемыми в пределах 4%.
Размеры стандартной резьбы
На рисунке 5 приведены основные параметры наружной (для винта) и внутренней (для гайки) резьбы по ГОСТ 9484-81.
Рисунок 5 – .
Параметры наружной резьбы (для винта):
- наружный диаметр – d = 14 мм;
- средний диаметр – d2 = 12,5 мм;
- внутренний диаметр основного профиля[2] [2, с.15]) - d1 = 14 мм;
- внутренний диаметр номинального профиля[3] (внутренний диаметр резьбы по дну впадины) [1, с.13, 14] – d3 = 10,5 мм;
|
|
|
- рабочая высота профиля резьбы – 
1,5мм;
- угол наклона боковой поверхности витка b=15°.
Параметры внутренней резьбы (для гайки):
- наружный диаметр основного профиля – D = 14 мм;
- наружный диаметр номинального профиля (по дну впадины резьбы на гайке) D4 = d + 2ac = 14.5 мм, где ас – радиальный зазор, ас = 0,25 мм;
- средний диаметр - D2 = d2 = 12.5 мм;
- внутренний диаметр - D1 = d1 = d - P = 11 мм;
- высота гайки h = р·z = 3·10 = 30 мм.
Шаг резьбы р=3 мм.
Tr 18х4-7Н/7е ГОСТ 9484-81
S 36x6-7AZ/7h ГОСТ 10177-82
Проектирование гайки
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 198; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!