ебезпечна напруга, МПа;
- чинне напруга, МПа.
Чинне напруга розраховується з урахуванням напружень стиску та кручення:
В якості небезпечногоперетину розглядається перетин, що володіє найменшими розмірами. При розгляді схеми роботи гвинта можна виділити 2 випадки:
) спільна дія (з урахуванням Ton=T0).
) і
Діаметр небезпечногоперетину визначаться за формулою:
- 4=35 мм
Момент, що виникає від осьового навантаження, визначається за формулою:
де:?- Коефіцієнт тертя ковзання;
? * - приведений кут тертя, град.
3,31
де: - коефіцієнт тертя ковзання;
? 1 - робочий кут профілю різьби.
Приймаю:=0,21
де:? =30?- Кут профілю різьби
У результаті:
=35мм
=15о
=12,3о
? =3,31о
=369Н * м
Момент тертя виникає в опорній п'яті визначається за формулою:
Зробимо розрахунок коефіцієнта запасу для двох випадків:
) 113МПа (= 62МПа,=5,5 МПа)
=380МПа
=(380106)/(32106)=11,8
) 32МПа (= 0 МПа,=19 МПа)
=380 МПа
=(380106)/(32106)=11,8
У результаті:=3,36? [S]=2,5 ... 3 - умова статистичної міцності виконується.=11,8? [S]=2,5 ... 3 - умова статистичної міцності виконується.
Перевірочний розрахунок механізму на самоторможіння.
Умова самоторможения:
=12,3о
=3,31о
Умова самоторможения виконується.
Перевірочний розрахунок гвинта на стійкість.
Умова стійкості:
де: - розрахунковий коефіцієнт запасу стійкості;
- нормативний коефіцієнт запасу стійкості
Нормативний коефіцієнт запасу стійкості=2 ... 3
де: і - напруга при дії критичної сили і критична сила відповідно.
Розрахункове значення гнучкості?:
де: - площа поперечного перерізу гвинта по діаметру d3, м2;
- розрахункова довжина гвинта, м; - момент інерції перерізу гвинта, м4;
- коефіцієнт приведення довжини стрижня (враховує умова закладення)
Приймаю:
=(для стержня, у якого один кінець затисненого, а поворот іншого обмежений)
== 1.3 10-7м4
+ 2? d2=0.2 + 0.5? 0.088 + 2? 0.044=0.332м
3.3 Математична модель гайки
обумовлюється працездатність гайки математична модель складається з кількох умов:
· умова міцності гайки в небезпечному перерізі,;
· умова міцності гайки на зминання по опорній кільцевої поверхні;
· умова міцності витків різьби на зріз
.3.1 Робота з математичною моделлю гайки
.3.1.1 Проектувальний розрахунок
Визначення посадкового діаметра гайки DГ.
Критерій працездатності - статична міцність гайки при розтягуванні.
Умова розрахунку:
де: - допустиме напруження, МПа;
- дійсне напруга, МПа.
де: - межі міцності плинності для бронзи, МПа;
- запас міцності
Приймаю:
=2 ... 3 для бронзи
=МПа
де: - площа небезпечногоперетину гайки (при розтягуванні), м2;
Визначимо розрахункове значення посадкового діаметра гайки, вирішуючи вихідне нерівність:
Далі, розрахункове значення округляємо до стандартного з ряду бажаних чисел.
71
.3.1.2 Перевірочний розрахунок
Перевірочний розрахунок включає в себе дотримання умови міцності гайки на розтяг.
Умова розрахунку:
У результаті:
Перевірочний розрахунок витків різьби гайки на зріз включає в себе дотримання умови статичної міцності на зрізі:
Рис. 9. Схема навантаження зуба
де: b - ширина витка біля основи для трапецеїдальної різьби, мм;
=0,65 · P=0,65? 8=5,2 мм
=5,9МПа
=19,8МПа
, 9МПа? [= 19.8 МПа
Умова статичної міцності при зрізі виконується.
.4?? атематичні модель пружини
.4.1 Робота з математичною моделлю пружини
На підставі вихідних даних: максимальна деформація пружини s3=200 мм; та отриманих в результаті розрахунків: сила пружини при максимальній деформації Fз=50000 Н; по ГОСТ 13764-86 вибираємо пружину 1 класу 4 розряду ГОСТ 13769-86.
Для максимального навантаження рівний 50000 Н відповідає пружина № 210 ГОСТ 13769-86. Її основні характеристики:
діаметр дроту: d - 40 мм;
зовнішній діаметр пружини: D=280 мм;
жорсткості одного витка: с1 - 3 104 Н/мм;
найбільший прогин одного витка: s3=19,33 мм.
Максимальне дотичне напруження при крученні за ГОСТ 1376...
