- •Введение
- •1. Расчёт винтовых механизмов
- •1.1. Расчет винтовой пары
- •1.1.1. Выбор расчетной нагрузки
- •1.1.2. Материалы и допускаемые напряжения винта и гайки
- •1.1.3. Выбор типа резьбы
- •1.1.4. Расчёт резьбовой пары на износ
- •1.1.5. Выбор шага резьбы
- •1.1.6. Проверка витков резьбы на прочность
- •1.1.7. Конструирование и проверочный расчет элементов гаек
- •1.1.8. Расчет винта на прочность и устойчивость
- •1.2. Расчёт прочих деталей винтового механизма
- •1.2.1. Разработка опорных узлов винтового механизма
- •1.2.2. Разработка узла рукоятки
- •1.2.3. Расчеты направляющего устройства
- •1.2.4. Расчёт салазок для горизонтального перемещения груза
- •1.2.5. Расчет прочих деталей винтовых механизмов
- •1.2.6. Определение кпд винтового механизма
- •2. Расчёт соединений винтовых механизмов
- •2.1. Шпоночные, шлицевые (зубчатые) и штифтовые соединения
- •2.1.1. Конструктивные разновидности шпоночных соединений
- •2.1.2. Призматические врезные шпонки
- •2.1.3. Сегментные шпонки
- •2.1.4. Призматические направляющие шпонки
- •2.1.5. Призматические скользящие шпонки
- •2.1.6. Расчёт на прочность ненапряжённых шпоночных соединений
- •2.1.7. Конструктивные разновидности шлицевых соединений
- •2.1.8. Прямобочные шлицевые соединения
- •2.1.9. Эвольвентные шлицевые соединения
- •2.1.10. Расчёт на прочность шлицевых соединений
- •2.1.11. Штифтовые соединения
- •2.2. Сварные соединения
- •2.2.1. Типы сварных соединений в зависимости от расположения свариваемых деталей различают соединения:
- •2.2.2. Расчёт на прочность стыковых сварных соединений
- •2.2.3. Расчет на прочность центрально нагруженных нахлесточных (валиковых) сварных соединений
- •2.2.4. Расчёт на прочность нахлесточных (валиковых) сварных соединений, нагруженных моментом в плоскости стыка деталей
- •Шов простой
- •Шов комбинированный
- •2.2.5. Расчёт на прочность нахлесточных (валиковых) сварных соединений, нагруженных нецентрально приложенным усилием
- •Соединений, нагруженных нецентрально приложенным усилием
- •2.2.6. Расчёт на прочность нахлесточных (валиковых) сварных соединений, нагруженных отрывающим усилием
- •При нагружении отрывающим усилием
- •2.3. Резьбовые соединения
- •2.3.1. Расчёт на прочность болта затянутого болтового соединения в отсутствие внешней нагрузки
- •2.3.2. Расчёт затянутого болтового соединения, нагруженного нецентрально приложенным сдвигающим усилием
- •Нецентрально приложенным сдвигающим усилием с установкой болтов в отверстия с зазором
- •2.3.3. Расчет болтов клеммовых соединений
- •Расчет клеммового соединения, нагруженного крутящим моментом
- •2.3.4. Расчёт затянутого болтового соединения, нагруженного осевым усилием
- •Податливость болтов
- •Податливость деталей
- •2.3.5. Расчёт сложно нагружённого болтового соединения
- •Расчет усилия затяжки болта из условия отсутствия сдвига
- •Примерный порядок расчёта сложно нагруженной группы болтов
- •2.3.6. Расчёт соединений с заклёпками или болтами, поставленными в отверстие без зазора
- •Действующих в соединении
- •3. Принципы конструирования винтовых механизмов
- •3.1. Общие приёмы конструирования
- •3.2. Общие технологические соображения при конструировании
- •3.2.1. Выбор рациональной формы деталей
- •3.2.2. Применение стандартов при конструировании
- •3.3. Технологические соображения, связанные с механической обработкой деталей
- •И согласовано (б) с возможностью его обработки
- •3.4. Конструктивные соображения при проектировании
- •К онсольного нагружения пролётным
- •Р ис. 3.17. Устранение ослабления втулки
- •При затяжке резьбовых соединений
- •По условию сборки
- •3.5. Правила конструирования корпусных деталей
- •3.5.1. Толщина стенок отливки
- •3.5.2. Требования, предъявляемые к конструкции отливок, связанные с технологией изготовления литейных форм
- •3.5.3. Конструирование сварных деталей
- •3.6. Правила разработки чертежей
- •3.6.1. Сборочные чертежи
- •3.6.2. Рабочие чертежи
- •Библиографический список
- •Приложение
- •На основании данных расчета разработать сборочный чертеж и рабочие чертежи винта, гайки и корпуса в масштабе 1:1.
- •Оглавление
К онсольного нагружения пролётным
W=1 W=1,6 W=2,7 W=3,3 W=5,2
Рис. 3.15. Формы поперечных сечений деталей
Р
а)
б)
ис. 3.16. Способы снижения концентрации напряженийР ис. 3.17. Устранение ослабления втулки
а) б)
Рис. 3.18. Устранение изгиба в проушине
При затяжке резьбовых соединений
Необходимо избегать возможного деформирования элементов деталей при затяжке резьбовых креплений.
Так, например при креплении пальца (рис. 3.18 а) в проушинах возникает изгиб. Напряжения изгиба в проушинах исчезнут, если затягивать палец только в одной проушине (рис. 3.18 б), предоставив другому концу пальца свободно самоустанавливаться в продольном направлении по скользящей посадке.
Трущиеся, подверженные износу детали целесообразно выполнять в виде отдельных легкосменяемых элементов. Для изготовления деталей в этом случае можно применять антифрикционные материалы высокого качества, не опасаясь удорожания узла.
На рис. 3.19 а показана гайка винтового механизма, выполненная заодно целое с чугунным корпусом. Для удобства обработки и возможности замены гайки выгоднее выполнить её из бронзы отдельно от корпуса и укрепить в корпусе, например посадкой с натягом (рис 3.19 б).
Поверхность трения детали из более твёрдого и износостойкого материала должна перекрывать поверхность трения детали из мягкого, легче изнашивающегося материала. При соблюдении этого правила мягкая деталь изнашивается равномерно. В обратном случае на мягкой поверхности появляется ступенчатая выработка, нарушающая работу узла. Например в конструкции узла, который показан на рис. 3.19 в торец цапфы не доходит до торца бронзовой втулки на величину l . При износе втулки около конца цапфы появляется ступенька, мешающая цапфе самоустанавливаться при перемещении в продольном направлении.
В правильной конструкции (рис. 3.19 г) цапфа выпущена из втулки с запасом, обеспечивающим выступление торца цапфы из подшипника при всех возможных колебаниях продольных размеров деталей.
Для повышения износоустойчивости все поверхности трения необходимо очень чисто обрабатывать. Узлы следует конструировать так, чтобы были возможны их сборка и разборка.
На рис. 3.20 а показана неверная с этой точки зрения конструкция. Во-первых, гайку невозможно навернуть на винт т. к. этому сверху мешает головка винта, а снизу – пята. Во-вторых, одеванию призмы Б на винт может помешать корпус (в случае, если размер «а» меньше размера «в»).
В правильной конструкции (рис.3.20 б) головка винта сделана съёмной. Это позволяет как навертывать гайку, так и одевать призму.
Соединения, которые можно собирать, иногда нельзя разобрать. Такие случаи часто встречаются при напрессовке внутренних колец подшипников качения на вал или при запрессовке наружных колец в корпус.
Рис. 3.20. Примеры нереальной (а) и реальной (б) конструкций
По условию сборки
Разборке таких соединений может помешать высокий заплечик на валу или в корпусе, препятствующий разборке при помощи съёмника. Чтобы обеспечить возможность захватывания колец подшипника съёмником, необходимо заплечики вала и корпуса делать минимальной высоты. В таблицах справочников обычно указывается минимальная высота заплечиков. Если разборка съёмников невозможна или неудобна, необходимо предусмотреть конструкции узла отверстия с резьбой под отжимные болты.