Практическая работа № 5
ТЕМА: Расчет передачи винт-гайка.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: научиться рассчитывать самотормозящую передачу винт-гайка.
Задание: Рассчитать винтовую пару домкрата по следующим данным:
Грузоподъемность домкрата F, кН.
Материал винта – сталь 45, термообработка «улучшение».
Материал гайки – бронза Бр 010Ф1.
Резьба однозаходная.
Задания по вариантам приведены в таблице 2.
План выполнение работы
Определяем допускаемые напряжения:
а) для материала винта на растяжение;
, Н/мм2;
где
– предел
текучести, Н/мм2
[1. табл. 8];
= 540;
n = 3 – коэффициент запаса прочности [1.с.203].
б) Для материала бронзы на растяжение и смятие:
= 34…44, Н/мм2;
= 42…55, Н/мм2, [1, с. 203].
Допускаемое давление на износостойкость резьбы:
закаленная сталь по бронзе.
[Ризн] = 10, Н/мм2, [1. с. 203].
Определяем средний диаметр резьбы из условия износостойкости винтовой пары:
,
мм;
где F, Н;
[Ризн], Н/мм2;
ψн – коэффициент высоты гайки;
ψн = 1,8;
ξ – коэффициент рабочей высоты профиля резьбы;
ξ = 0,5.
По таблице 1 принимаем стандартные параметры однозаходной трапецеидальной резьбы:
d = …мм;
d2 = …мм;
t = …мм.
Проверяем условие самоторможения
винтовой
пары:
а) определяем приведенный угол трения трапецеидальной резьбы;
,
где – коэффициент трения [1. с. 93];
= 0,08…0,10;
– приведенный
угол профиля резьбы;
– угол профиля
трапецеидальной резьбы.
б) определяем угол подъема резьбы;
;
= … .
Дать заключение о соблюдении условия самоторможения винтовой пары.
Определяем размеры гайки (рис. 2):
а) высота гайки;
,
мм;
где
– коэффициент высоты гайки (пункт 3);
d2 – средний диаметр резьбы, мм.
б) число витков резьбы гайки;
;
Полученное значение округлить до целого числа.
в) определяем наружный диаметр гайки из условия прочности материала на растяжение;
,
мм;
где
,
Н.
Полученное значение округлить до целого числа D, мм.
Рисунок 2 − Гайка
г) определяем диаметр буртика гайки из условия прочности на смятие;
,
мм;
где F, Н;
D, мм;
,
Н/мм2.
Высоту буртика гайки принять: α = 0,25 Н, мм.
Определяем КПД винтовой пары:
.
8 Принять длину винта домкрата (высоту подъема) в пределах:
,
мм.
Рисунок 3 − Домкрат винтовой
Таблица 1 – Трапецеидальная однозаходная резьба ГОСТ 9484-81
-
Наружный диаметр
d, мм
Средний диаметр
d2, мм
Шаг
t, мм
Наружный диаметр
d, мм
Средний диаметр
d2, мм
Шаг
t, мм
24
22,5
21,5
20
3
5
8
46
44,5
42
40
3
8
12
26
24,
23,5
22
3
5
8
48
46,5
44
42
3
8
12
28
26,5
25,5
24
3
5
8
50
48,5
46
44
3
8
12
30
28,5
27
25
3
6
10
52
51,5
48
46
3
8
12
32
30,5
29
27
3
6
10
55
53,5
50,5
48
3
9
14
34
32,5
31
29
3
6
10
60
58,5
55,5
53
3
9
14
36
34,5
33
31
3
6
10
65
63
60
57
4
10
16
38
36,5
34,5
33
3
7
10
70
68
65
62
4
10
16
40
38,5
36,5
35
3
7
10
75
73
70
67
4
10
16
42
40,5
38,5
37
3
7
10
80
78
75
72
4
10
16
44
42,5
40,5
38
3
7
12
85
83
79
76
4
12
18
Таблица 2 – Задания по вариантам
-
Варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
F - кН
30
68
51
42
20
35
28
62
75
40
Варианты
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
F - кН
37
78,8,
18,2
45
38
72
31
50
100
109
Варианты
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
F - кН
60
120
87
127
15,5
55
130,7
65,5
139
92