- •1. Расчет элементов передачи винт-гайка.
- •1.1. Выбор типа резьбы.
- •1.2. Определение размеров резьбы по условию износостойкости.
- •1.3. Проверка на самоторможение.
- •1.4. Проверка резьбы на прочность.
- •1.5. Проектирование гайки.
- •1.6. Проверка винта на прочность и устойчивость.
- •1.7.Разработка узла рукоятки.
- •2.Проектирование и расчёт корпуса.
- •3. Проверка крепёжного болта на растяжение.
- •4. Проверка установочного винта на срез.
- •5. Определение кпд домкрата.
1.6. Проверка винта на прочность и устойчивость.
Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали.
Для изготовления винта домкрата выбираем сталь 45, т.к. она обладает хорошей прочностью и твёрдостью. (ГОСТ 1050-88)
Размеры резьбы известны из расчёта, а длину винта определяют прочерчиванием с учётом хода и высоты гайки.
- нарезная часть винта.
- длина винта, учитывая головку.
Параметры головки винта:
- наружный диаметр.
- высота головки.
- диаметр отверстия под рукоятку.
с фаской =
Проверочные расчёты винта необходимы для проверки пригодности его размеров с точки зрения прочности и продольной устойчивости.
Расчёт винта на прочность начнём с составления расчётной схемы
Схема к расчёту домкрата на прочность
В винтовых механизмах, имеющих одновременно правую и левую резьбу, торцевое трение отсутствует, крутящий момент равен:
,
где - угол подъёма резьбы, - угол трения в резьбе.
;
,
где ,
- приведённый коэффициент трения в резьбе.
по условию самоотвинчивости ()
Отсюда:
Проверка прочности винта в опасном сечении производится по третьей гипотезе прочности:
где и - площадь и полярный момент сопротивления сечения винта по внутреннему диаметру резьбы; - допускаемое напряжение для стали на растяжение-сжатие, которое мы примем равным
Получаем
Проверку на прочность винт выдержал.
Винт подвергается сжимающей нагрузке, а значит, его надо проверить на устойчивость.
За расчётные принимают крайние положения гаек на его максимальной рабочей длине по условию:
,
где -коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе, зависящий от гибкости винта , - свободная длина винта – расстояние между серединами гаек ( - приведённая длина); - коэффициент приведения длины, зависит от способа закрепления концов винта ,в нашем случае =0,5;- осевой радиус инерции сечения винта.
,
,
Отсюда :
Схема к расчёту винта на продольную устойчивость:
1.7.Разработка узла рукоятки.
При неинтенсивном использовании винтового механизма применяют более простые и дешевые в изготовлении рукоятки различных типов.
Для привода винтового механизма домкрата выбираем прямую подвижную рукоятку круглого сечения. Она устанавливается в отверстии головки винта с зазором 0,2 – 1,0 мм (в зависимости от диаметра рукоятки) для обеспечения беспрепятственного перемещения в осевом направлении.
Расчёт узла рукоятки сводится к определению её длины и диаметра .
Момент на рукоятке ,в нашем случае .
Расчетная длина рукоятки, т.е. расстояние от оси вращения винта до центра ладони рабочего находится по формуле:,
где - усилие рабочего на рукоятке. В нашем случае домкрат будет использоваться кратковременно в исключительных случаях, поэтому усилие рабочего примем равным .
Так же предусматривается работа одновременно двух рабочих, умножая на 2 ,а так же на коэффициент неравномерности работы 0,8.
Отсюда:
Сечение рукоятки рассчитывают на изгиб по схеме консольной балки.
=360(МПа) – допустимое напряжение изгиба для Стали 45 (материал рукоятки).
Схема изгиба консольной балки:
Для предотвращения выпадения рукоятки на ее концах с помощью резьбы установлены шаровые ручки из стали 35 по МН 6-64: