195 МПа

2. Расчет гайки.

Гайка может выйти из строя по нескольким причинам:

1. Разрыв гайки,

2. Срез бурта,

3. Смятие бурта,

4. Срез резьбы.

Поэтому необходимо рассчитать и установить такие размеры гайки, чтобы она удовлетворяла всем критериям разрушения.

2.1. Проектный расчет гайки.

Задача: определение наружного диаметра гайки по критерию статической прочности при растяжении.

Схема нагружения винта и гайки (рис.5):

Рис.5. Нагружение гайки.

Условие расчета:

Материалом для гайки служит бронза 01ОФ1. (σ_t=140 МПа):

При расчете наружного диаметра гайки следует иметь ввиду, что часто толщина тела гайки оказывается очень маленькой (меньше шага резьбы). Поэтому следует увеличить диаметр гайки до величины

Высота гайки определяется по результатам расчета передачи на износостойкость:

2.2 Проверочный расчет гайки.

Расчет бурта на смятие.

Задача: определение диаметра бурта из условия прочности на смятие по опорной кольцевой поверхности.

На поверхность бурта действуют напряжения смятия, поэтому расчет на смятие будет проводиться по такому критерию:

На бурт добавляем 2.5 мм на фаску. Далее исходя из конструктивных соображений принимаем D_b =38 мм.

Высота бурта :

Проверочный расчет бурта гайки на срез.

Задача: проверить на срез по сечению высоту гайки.

Допускаемое напряжение на срез для бронзы:

Запас прочности на срез [S]=2

Вывод: высота бурта удовлетворяет критерию на срез.

Проверка резьбы гайки на срез.

Задача: проверить на срез виток резьбы гайки.

Условие прочности имеет вид:

z-число витков гайки , b-толщина витка резьбы у основания. Согласно ГОСТ на упорную резьбу b=0.75P=0.75 4=3мм, z=6.5.

Вывод: в данной конструкции действующие напряжения на срезе витка резьбы не превосходят допустимые.

3. Расчет рукоятки

3.1. Определение длины рукоятки.

Расчетная длина рукоятки Lр (рис. 6) определяется исходя из силы Fр, с какой рабочий действует на рукоятку и суммарного момента сил сопротивления движению винта.

Схема нагружения рукоятки и эпюра изгибающих моментов:

Рис.6. Нагружение рукоятки.

Общая длина рукоятки определяется по формуле:

3.2. Определение диаметра рукоятки.

Задача: определить диаметр рукоятки из условия прочности в опасном сечении.

Критерий прочности:

M-изгибающий момент, W- момент сопротивления сечения рукоятки, равный .

Материал рукоятки задаем сталь СТ 3 и =230 МПа.

Далее можно выразить диаметр рукоятки dр и подставляя вычисленные значения получаем значение dр: