Расчетно-графическая работа

 

 

Главная

 

Расчет силовых винтов

 

Задача 1.

Рассчитать винт, гайку, а также размеры рукоятки ручного пресса (рис. 1). На пресс действует сила Q.  Усилие на рукоятке принять равным  200 Н.  Построить  для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 1.

image090

Рис.1. Ручной пресс

 

Таблица 1. Исходные данные для задачи 1

Вариант

Q, кН

Профиль резьбы

1

15

 

 

Трапецеидальный

2

20

3

25

4

28

5

32

6

36

 

 

Прямоугольный

7

40

8

4

9

48

0

50

 

Задача 2.

Рассчитать винт и гайку механизма отводки (рис. 2). На гайку действует сила 2P. Длина винта l. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 2.

image092

Рис.2. Механизм отводки

 

Таблица 2. Исходные данные для задачи 2

Вариант

P, кН

l, м

Профиль резьбы

1

6

0,7

 

 

Трапецеидальный

2

7

0,5

3

8

0,6

4

9

0,5

5

9,5

0,7

6

10

0,6

 

 

Квадратный

7

11

0,8

8

12

0,7

9

13

0,5

0

14

0,4

 

Задача 3.

Рассчитать винтовую стяжку (рис. 3), находящуюся под действием силы Q. Определить размеры винта, гайки и рукоятки. К концам приложено усилие двух рабочих 2P = 400 Н. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 3.

image094

Рис.3. Винтовая растяжка

 

Таблица 3. Исходные данные для задачи 3

Вариант

Q, кН

Число заходов

Профиль резьбы

1

8

 

1

 

Упорный

2

10

3

12

4

14

 

2

 

Трапецеидальный

5

16

6

18

7

20

 

1

 

Квадратный

8

22

9

24

0

26

 

Задача 4.

Рассчитать винт и гайку натяжного устройства ведомого барабана ленточного конвейера (рис. 4). Усилие, действующее на винт Q, длина винта l. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 4.

image096

Рис.4. Натяжное устройство ведомого барабана конвейера

 

Таблица 4. Исходные данные для задачи 4

Вариант

Q, кН

l, м

Профиль резьбы

1

8

0,4

 

 

Упорный

2

9

0,5

3

10

0,6

4

11

0,5

5

12

0,4

6

13

0,4

 

 

Квадратный

7

14

0,45

8

15

0,5

9

16

0,55

0

17

0,6

 

Задача 5.

Рассчитать винтовую пару и рукоятку пресса (рис. 5). Установить номер швеллера, который можно выгибать на прессе. Создаваемое прессом усилие Q. Усилие на концах рукоятки 200 Н. Длина винта l, расстояние между опорами  a. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 5.

image098

Рис.5. Винтовой пресс

 

Таблица 5. Исходные данные для задачи 5

Вариант

Q, кН

L, м

a, м

Профиль резьбы

1

10

0,55

0,7

 

 

Трапецеидальный

2

15

0,35

0,75

3

18

0.5

0,8

4

24

0,48

0,85

5

28

0,45

0,9

6

31

0.43

1

 

 

Квадратный

7

34

0,4

1,1

8

38

0,38

1,2

9

42

0,35

1,3

0

45

0,33

1,4

 

Задача 6.

Рассчитать винт и гайку съёмника (рис. 6). Сила давления на винт Q. Определить длину рукоятки l, если усилие, приложенное на её конце 200 Н. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 6.

image012

Рис.6. Винтовой съемник

 

Таблица 6. Исходные данные для задачи 6

Вариант

Q, кН

Профиль резьбы

1

7

 

 

Трапецеидальный

2

8

3

11

4

14

5

17

6

20

 

 

Прямоугольный

7

23

8

26

9

30

0

35

 

Задача 7.

Определить размеры винта и гайки стяжного соединения, находящегося под действием силы  Q, и размеры рукоятки (рис. 7). Усилие на концах рукоятки 200 Н. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 7.

image102

Рис.7. Стяжное соединение

 

Таблица 7. Исходные данные для задачи 7

Вариант

Q, кН

Число заходов

Профиль резьбы

1

12

 

 

2

 

Трапецеидальный

2

14

3

16

4

18

 

Квадратный

5

20

6

22

 

 

1

7

24

 

Трапецеидальный

8

26

9

28

0

30

 

Задача 8.

Рассчитать винт, гайку и рукоятку самотормозящего домкрата (рис. 8) грузоподъёмностью Q и высотой подъёма груза h. Усилие на рукоятке принять 300 Н. Построить для винта эпюры крутящего момента и сжимающих сил. Данные брать из таблицы 8.

image104

Рис.8. Самотормозящий домкрат

 

Таблица 8. Исходные данные для задачи 8

Вариант

Q, кН

h, м

Профиль резьбы

1

20

0,35

 

Упорный

2

24

0,45

3

28

0,55

4

32

0,5

 

Квадратный

5

36

0,55

6

40

0,65

7

44

0,60

 

Трапецеидальный

8

48

0,55

9

52

0,45

0

55

0,35

 

Задача 9.

Рассчитать винт и гайку параллельных тисков (рис. 9) и длину рукоятки l. Усилие прижатия детали Q, гаечное усилие на рукоятке принять равным 200 Н. Построить для винта эпюры сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 9.

image106

Рис.9. Параллельные тиски

 

Таблица 9. Исходные данные для задачи 9

Вариант

Q, кН

Профиль резьбы

1

7

 

 

Трапецеидальный

2

8

3

9

4

10

5

11

6

12

 

 

Прямоугольный

7

13

8

14

9

15

0

16

 

Задача 10.

Рассчитать винт и гайку клинового домкрата (рис. 10) грузоподъёмностью Q, а также определить длину рукоятки l и общий КПД домкрата. Усилие рабочего на конце рукоятки 200 Н, угол наклона клиньев β. Построить для винта эпюру сил и крутящего момента. Данные брать из таблицы 10.

image108

Рис.10. Клиновой домкрат

 

Таблица 10. Исходные данные для задачи 10

Вариант

Q, кН

β, рад

1

60

π/12

2

70

π/9

3

80

π/12

4

90

π/9

5

100

π/12

6

110

π/9

7

120

π/12

8

130

π/9

9

140

π/12

0

150

π/9

 

Задача 11.

Рассчитать винт и гайку пресса (рис.11, таблица 11). На винт действует продольная сила F. Материал гайки - чугун СЧ18. Недостающие данные принять самостоятельно.

-г-1

Рис.11. Пресс

 

Таблица 11. Исходные данные для задачи 11

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

15

18

20

22

25

8

16

20

26

30

Профиль резьбы

Упорный

Трапецеидальный

 

Задача 12.

Рассчитать винт и гайку пресса для сгибания балки. Сила, изгибающая балку F (рис.12, таблица 12). Материал гайки - бронза. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.12. Пресс для сгибания балки

 

Таблица 12. Исходные данные для задачи 12

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

16

28

30

35

40

18

22

24

28

32

Профиль резьбы

Упорный

Трапецеидальный

 

Задача 13.

У винтового клинчатого домкрата (рис.13) рассчитать винт, гайку и рукоятку. Угол наклона клиньев β = π/24. Материалы, коэффициент трения в резьбе и коэффициенты трения клин о клин и о направляющие рамы выбрать самостоятельно. Вес поднимаемого груза F задан в таблице 13.

инт-Г

Рис.13. Клинчатый домкрат

 

Таблица 13. Исходные данные для задачи 13

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

7,5

10

12

14

17

32

36

34

38

40

Профиль резьбы

Трапецеидальный

Упорный

 

Задача 14.

Рассчитать винт и гайку съемника (рис.14) при силе давления F на винт, приведенной в таблице 14. Материал гайки - чугун СЧ15. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.14. Съемник

 

Таблица 14. Исходные данные для задачи 14

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

15

20

28

34

40

22

36

44

48

50

Профиль резьбы

Упорный

Трапецеидальный

 

Задача 15.

Рассчитать винт и гайку механизма отводки муфты (рис.15). Сила 2F, действующая на гайку, приведена в таблице 15. Материал гайки - бронза. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.15. Механизм отводки муфты

 

Таблица 15. Исходные данные для задачи 15

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

16

18

20

22

24

24

22

20

18

16

Профиль резьбы

Трапецеидальный

Упорный

 

Задача 16.

Определить размеры винта и гайки стяжного соединения, находящегося под действием силы F (таблица 16), и размеры рукоятки (рис.16). Материал гайки - бронза. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.16. Стяжное соединение

 

Таблица 16. Исходные данные для задачи 16

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

24

36

48

50

56

32

39

50

42

35

Профиль резьбы

Трапецеидальный

Упорный

 

Задача 17.

Рассчитать винтовую стяжку, находящуюся под действием силы F (рис.17, таблица 17). Определить размеры винта, гайки и рукоятки. К концам рукоятки приложено усилие двух рабочих. Материал гайкичугун СЧ10. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.17. Винтовая стяжка

 

Таблица 17. Исходные данные для задачи 17

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

10

14

24

35

42

12

19

34

48

55

Профиль резьбы

Упорный

Трапецеидальный

 

Задача 18.

Рассчитать винт и гайку съемника (рис.18). Сила давления на винт F приведена в таблице 18. Определить длину рукоятки  l. Материал гайки - чугун. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.18. Съемник

 

Таблица 18. Исходные данные для задачи 18

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

8

12

20

30

40

26

32

40

45

55

Профиль резьбы

Трапецеидальный

Упорный

 

Задача 19.

Рассчитать винт и гайку параллельных тисков и длину рукоятки l  (рис.19). Усилие прижатия детали F приведено в таблице 19. Материал гайки - бронза. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.19. Параллельные тиски

 

Таблица 19. Исходные данные для задачи 19

 

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

27

38

40

52

60

25

30

40

45

55

Профиль резьбы

Упорный

Трапецеидальный

 

Задача 20.

Рассчитать винт и гайку домкрата (рис.20). Вес поднимаемого груза F приведен в таблице 20. Материал гайки - чугун СЧ18. Недостающие данные принять самостоятельно.

инт-Г

Рис.20. Домкрат

 

Таблица 20. Исходные данные для задачи 20

 

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

20

25

30

40

35

45

50

55

65

60

Профиль резьбы

Трапецеидальный

Упорный

 

Задача 21.

Рассчитать винтовой гибочный пресс, имеющий пролет L (рис. 21). Пресс используется для гибки прутков.

рис8

Рис. 21. Винтовой гибочный пресс

 

В результате выполнения работы:

1) определить нагрузку Q, которую должен создавать пресс;

2) определить параметры резьбы силового винта;

3) определить параметры гайки винта;

4) определить КПД передачи винт-гайка;

5) определить длину и диаметр рукоятки;

6) определить катет сварного шва, соединяющего обойму гайки и боковой крюк;

7) выбрать стопорный винт (ГОСТ 1477-64) и проверить его на прочность (если это необходимо);

8) определить КПД всего механизма;

9) построить эпюры осевой силы и крутящих моментов.

При расчетах принять:

1. материал прутка – сталь 15;

2. материал обоймы гайки и боковых крюков – Ст.3;

3. расчетная длина винта lр=12d;

4. отношение l/h=1 (при расчете сварного шва).

Остальные данные для расчетов взять из таблицы 21 в соответствии с заданным вариантом.

 

Таблица 21. Исходные данные для задачи 21

Варианты

Длина пролета

L, мм

Диаметр прутка

Dн, мм

Материал

Тип резьбы

винта

гайки

1

765

60

Ст. 4

СЧ 12-28

Прямоуг.

2

710

60

Ст. 4

СЧ 12-28

Прямоуг.

3

640

60

Ст. 4

СЧ 12-28

Прямоуг.

4

610

60

Ст. 4

СЧ 12-28

Прямоуг.

5

610

60

Ст. 4

СЧ 12-28

Прямоуг.

6

160

40

Ст. 5

АЖ 9-4

Трапецеид.

7

150

40

Ст. 5

АЖ 9-4

Трапецеид.

8

145

40

Ст. 5

АЖ 9-4

Трапецеид.

9

200

30

Ст. 5

АЖ 9-4

Трапецеид.

10

190

30

Ст. 5

АЖ 9-4

Трапецеид.

11

315

50

Сталь 45

СЧ 15-32

Упорная

12

310

50

Сталь 45

СЧ 15-32

Упорная

13

300

50

Сталь 45

СЧ 15-32

Упорная

14

290

50

Сталь 45

СЧ 15-32

Упорная

15

280

50

Сталь 45

СЧ 15-32

Упорная

 

Задача 22.

Рассчитать винтовой рычажный пресс (рис. 22), предназначенный для прессования изделия, имеющего форму квадрата, сторона которого равна е. Для прессования необходимо удельное давление q.

рис10-1

 

Вид А-А (условно увеличено)

рис10

Рис. 22. Рычажный пресс

 

В результате выполнения работы:

1) определить осевую нагрузку на силовой винт;

2) определить параметры резьбы силового винта;

3) определить размеры гайки винта;

4) определить КПД передачи винт-гайка;

5) определить расчетную длину рукоятки;

6) определить катет сварного шва, соединяющего стойку с основанием;

7) определить диаметр dц и длину lц цапф обоймы гайки;

8) выбрать стопорный винт по ГОСТ 1476-64 и (если нужно) проверить его на прочность;

9) построить эпюры осевой силы и крутящих моментов.

При расчетах принять:

1. материал стойки и основания сталь Ст.2;

2. отношение l/h = 0,5 и соотношение b/h = 0,25 (см. рис. 22).

Остальные данные для расчетов взять из таблицы 22.

Таблица 22. Исходные данные для задачи 22

Варианты

e, мм

q, МПа

i=m/n

Материал

Тип резьбы

винт

гайка

обойма

1

590

0.49

5

Ст. 4

СЧ28-48

Сталь 40

Прямоуг.

2

640

0.44

4.5

Ст. 4

СЧ28-48

Сталь 40

Прямоуг.

3

670

0.43

4

Ст. 4

СЧ28-48

Сталь 40

Прямоуг.

4

900

0.25

3.5

Ст. 4

СЧ28-48

Сталь 40

Прямоуг.

5

100

0.21

3

Ст. 4

СЧ28-48

Сталь 40

Прямоуг.

6

640

0.47

6

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Сталь 45

Трапецеид.

7

680

0.43

5.5

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Сталь 45

Трапецеид.

8

1000

0.21

5

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Сталь 45

Трапецеид.

9

700

0.46

4.5

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Сталь 45

Трапецеид.

10

650

0.55

4

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Сталь 45

Трапецеид.

11

1000

0.21

5

Сталь 45

Бр.0Ф10-1

Сталь 40

Упорная

12

910

0.26

4.5

Сталь 45

Бр.0Ф10-1

Сталь 40

Упорная

13

670

0.5

4

Сталь 45

Бр.0Ф10-1

Сталь 40

Упорная

14

890

0.3

3.5

Сталь 45

Бр.0Ф10-1

Сталь 40

Упорная

15

690

0.53

3

Сталь 45

Бр.0Ф10-1

Сталь 40

Упорная

 

Задача 23.

Рассчитать винтовой пресс (см. рис. 23) на давление Q.

рис14

Рис. 23. Винтовой пресс нагружения

 

В результате выполнения работы:

1) определить параметры резьбы силового винта;

2) определить размеры гайки силового винта;

3) определить КПД передачи винт-гайка;

4) определить диаметр штурвала Dшт;

5) определить диаметр резьбы у направляющих стоек;

6) выбрать стопорный винт по ГОСТ 1478-64 и проверить его на прочность (если нужно);

7) определить КПД всего механизма;

8) построить эпюры осевой силы и крутящих моментов.

При расчетах принять:

1. материал направляющих стоек сталь Ст.3;

2. коэффициент трения на торце винта fоп = 0,12;

3. расчетная длина винта 12d;

Остальные данные для расчета взять из таблицы 23.

Таблица 23. Исходные данные для задачи 23

Варианты

Q, Н

Материал

Тип резьбы

винта

гайки

1

15000

Ст. 4

СЧ 18-36

Квадратная

2

18000

Ст. 4

СЧ 18-36

Квадратная

3

20000

Ст. 4

СЧ 18-36

Квадратная

4

25000

Ст. 4

СЧ 18-36

Квадратная

5

30000

Ст. 4

СЧ 18-36

Квадратная

6

25000

Ст. 5

СЧ 24-44

Трапецеид.

7

30000

Ст. 5

СЧ 24-44

Трапецеид.

8

35000

Ст. 5

СЧ 24-44

Трапецеид.

9

36000

Ст. 5

СЧ 24-44

Трапецеид.

10

40000

Ст. 5

СЧ 24-44

Трапецеид.

11

42000

Сталь 40

Бр.0Ф10-1

Упорная

12

45000

Сталь 40

Бр.0Ф10-1

Упорная

13

48000

Сталь 40

Бр.0Ф10-1

Упорная

14

50000

Сталь 40

Бр.0Ф10-1

Упорная

15

52000

Сталь 40

Бр.0Ф10-1

Упорная

 

Задача 24.

Рассчитать домкрат общего назначения (рис. 24) грузоподъемностью Q с максимальной высотой подъема груза L.

рис16

Рис. 24. Домкрат общего назначения

 

В результате выполнения работы:

1) определить параметры резьбы силового винта;

2) определить параметры гайки силового винта;

3) определить к. п. д. передачи винт-гайка;

4) определить основные размеры головки и гайки домкрата;

5) определить длину и диаметр рукоятки;

6) определить катет сварного кольцевого шва, поставленного вместо бурта гайки (рис. 24, А);

7) определить внутренний и наружный диаметры основания домкрата;

8) выбрать стопорный винт (ГОСТ 1478-64) и (если нужно) рассчитать его на прочность;

9) определить к. п. д. всего механизма;

10) построить эпюры осевой силы и крутящих моментов.

При расчете сварного шва условно принять, что гайка и корпус домкрата выполнены из стали Ст.3.

Данные для расчета взять из таблицы 24.

 

Таблица 24. Исходные данные для задачи 24

Варианты

Q, H

L, мм

Материал

Тип резьбы

винта

гайки

1

22000

400

Ст. 5

СЧ 15-32

Квадратная

2

28000

400

Ст. 5

СЧ 15-32

Квадратная

3

18000

300

Ст. 5

СЧ 15-32

Квадратная

4

42000

300

Ст. 5

СЧ 15-32

Квадратная

5

50000

400

Ст. 5

СЧ 15-32

Квадратная

6

24000

350

Ст. 4

Бр.АЖ9-4

Трапецеид.

7

45000

450

Ст. 4

Бр.АЖ9-4

Трапецеид.

8

40000

400

Ст. 4

Бр.АЖ9-4

Трапецеид.

9

30000

300

Ст. 4

Бр.АЖ9-4

Трапецеид.

10

30000

400

Ст. 4

Бр.АЖ9-4

Трапецеид.

11

21000

350

Ст. 5

СЧ 24-44

Упорная

12

24000

400

Ст. 5

СЧ 24

Упорная

13

24000

300

Ст. 5

СЧ 24

Упорная

14

42000

400

Ст. 5

СЧ 24

Упорная

15

50000

450

Ст. 5

СЧ 24

Упорная

 

Задача 25.

Рассчитать винтовой механизм включения муфты (рис. 25). На отводку муфты действует усилие включения Рвкл. Корпус механизма укреплен на бетонном основании фундаментными болтами.

рис18

A-A (условно увеличено)

Рис. 25. Винтовой механизм включения муфты

 

В результате выполнения работы:

1) определить нагрузку на силовой винт;

2) определить параметры резьбы силового винта;

3) определить размеры гайки винта;

4) определить к.п.д. передачи винт-гайка;

5) определить диаметр штурвала Dшт;

6) определить диаметр dц и длину lц цапф обоймы гайки;

7) определить диаметр dф фундаментных болтов;

8) определить длину L и ширину b корпуса механизма;

9) определить к.п.д. всего механизма;

10) построить эпюры осевой силы и крутящих моментов;

При расчетах принять:

1) размер штанги l1 равен размеру l2;

2) внутренний диаметр упорной шайбы d0 = d, наружный диаметр D0 = 1,5d;

3) расчетная длина винта lp = 15d;

4) соотношения основных размеров корпуса механизма h = 0,4L, b = 0,25L и e = 0,2L;

5) материал фундаментных болтов сталь Ст.3.

Остальные данные для расчета взять из таблицы 25 в соответствии с заданным вариантом.

 

Таблица 25. Исходные данные для задачи 25

Варианты

Рвкл, Н

Материал

Тип резьбы

Винта

Гайки

1

7000

Ст. 5

СЧ 18-36

Квадратная

2

7500

Ст. 5

СЧ 18-36

Квадратная

3

8000

Ст. 5

СЧ 18-36

Квадратная

4

900

Ст. 5

СЧ 18-36

Квадратная

5

8500

Ст. 5

СЧ 18-36

Квадратная

6

8500

Ст. 4

Бр. АЖ9-4

Трапецеид.

7

9000

Ст. 4

Бр. АЖ9-4

Трапецеид.

8

9500

Ст. 4

Бр. АЖ9-4

Трапецеид.

9

10000

Ст. 4

Бр. АЖ9-4

Трапецеид.

10

11000

Ст. 4

Бр. АЖ9-4

Трапецеид.

11

11000

Ст. 5

СЧ 22-44

Упорная

12

12000

Ст. 5

СЧ 22-44

Упорная

13

12500

Ст. 5

СЧ 22-44

Упорная

14

10000

Ст. 5

СЧ 22-44

Упорная

15

9000

Ст. 5

СЧ 22-44

Упорная

 

Задача 26.

Рассчитать винтовой съемник для демонтажа подшипников качения (рис. 26) при усилии для демонтажа равном Q и расстоянии между лапами L.

рис19

Рис. 26. Винтовой съемник для демонтажа подшипников качения

 

В результате выполнения работы:

1) определить параметры резьбы силового винта;

2) определить размеры гайки винта;

3) определить КПД передачи винт-гайка;

4) определить длину и диаметр рукоятки;

5) определить катет сварного углового шва, соединяющего лапу с подвижной опорой;

6) определить диаметр траверсы dтр;

7) выбрать стандартный топорный винт (ГОСТ 1477-61) и, если нужно, рассчитать его на прочность;

8) определить КПД всего механизма;

9) построить эпюры осевой силы и крутящих моментов.

При расчетах принять:

1. материал траверсы – сталь 45;

2. диаметр торца винта dт=0,5d;

3. расчетная длина винта lр=12d;

4. отношение размеров сечения лап b/h=0,5.

Остальные данные для расчета взять из таблицы 26 в соответствии с заданным вариантом.

 

Таблица 26. Исходные данные для задачи 26

Варианты

Q, H

L, мм

dn, мм

Материал

Тип резьбы

винта

Гайки

лап

1

9000

150

40

Ст. 4

СЧ12-28

Ст. 3

Квадратная

2

10500

175

50

Ст. 4

СЧ12-28

Ст. 3

Квадратная

3

13000

175

50

Ст. 4

СЧ12-28

Ст. 3

Квадратная

4

13000

200

60

Ст. 4

СЧ12-28

Ст. 3

Квадратная

5

15000

200

60

Ст. 4

СЧ12-28

Ст. 3

Квадратная

6

15000

235

70

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Ст. 2

Трапецеид.

7

19000

240

70

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Ст. 2

Трапецеид.

8

20000

250

80

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Ст. 2

Трапецеид.

9

18000

260

80

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Ст. 2

Трапецеид.

10

20000

270

85

Ст. 5

Бр.АЖ9-4

Ст. 2

Трапецеид.

11

20000

270

85

Сталь 35

СЧ24-44

Ст. 3

Упорная

12

25000

275

85

Сталь 35

СЧ24-44

Ст. 3

Упорная

13

26000

295

90

Сталь 35

СЧ24-44

Ст. 3

Упорная

14

28000

295

90

Сталь 35

СЧ24-44

Ст. 3

Упорная

15

34000

300

90

Сталь 35

СЧ24-44

Ст. 3

Упорная

 

Методические указания к решению задач

Некоторые затруднения вызывает расчет клинчатого домкрата, показанного на рис.13.

В этом случае необходимо обратить внимание на то, что усилие на винт FВ в явном виде не задано, а его необходимо определить из уравнения равновесия клина ΣX=0 (рис.27).

винт7-3(силы)

Рис.27

 

Сила F, действующая со стороны груза, уравновешивается силой нормального давления FN и силой трения Fтр. Равнодействующая реакция R на стыке ползунов отклонена от нормали на угол трения r. Проецируя равнодействующую R на направление x-x получим силу, которая приложена к винту

FB = Rsin (b +ρ) = Fsin (b +ρ)/ cos (β + ρ) = Ftg(β + ρ)

Теперь можно перейти к расчету передачи винт-гайка по стандартной методике, приведенной в литературе, указанной выше.

1) Назначают материалы для изготовления винта и гайки или принимают в соответствие с заданием. Механические характеристики материалов приведены в справочных данных.

2) Определяют допускаемые напряжения [σр], [σсж] для материала винта, [σр], [σсм], [τс] - для материала гайки,

Допускаемое напряжение [σр] на растяжение или сжатие стальных винтов вычисляют , назначая коэффициент запаса [s] = 2,5… 3,0.

[σр] = σт / [s],                                                 (1)

где σт - предел текучести основного металла.

Допускаемые напряжения для материала гайки обычно принимают следующими:

- на смятие бронзовой (чугунной) гайки по чугуну или стали [σсм] = 42... 55 МПа;

- на растяжение: для бронзы [σр] = 34… 44 МПа, для чугуна [σр] = 20… 24 МПа.

3) Принимают допускаемое давление [q] между витками резьбы винта и гайки. Для пар трения: сталь по чугуну [q] = 5…6 МПа, сталь по бронзе [q] = 8…10 МПа, закаленная сталь по бронзе [q] = 10…12 МПа.

4) Задаемся (или задано в условии задачи) профилем резьбы и относительной рабочей высотой профиля ψh , учитывая величину и направление осевой нагрузки. Так для прямоугольной и трапецеидальной резьбы ψh = 0,5; для упорной ψh = 0,75; для треугольной ψh = 0,541.

5) Выбираем конструкцию гайки - цельная, разъемная - и принимаем коэффициент высоты гайки: для цельных гаек ψH = 1,2… 2,5; для разъемных - ψH = 2,5… 3,5 (большие значения для резьб меньших диаметров).

6) Определяем средний диаметр резьбы из условия износостойкости

,                           (2)

по которому подбирают ближайшие стандартные значения параметров резьбы – диаметры: внутренний d1, средний d2, наружный d , шаг P.

Резьба, параметры которой определены из расчета на износостойкость, обычно имеет избыточный запас прочности на срез, поэтому резьбу винта и гайки на срез обычно не проверяют.

7) Определяется угол подъема винтовой линии ψ  и проверяется условие самоторможения

tgψ = nP/(𝜋d2 ),                                            (3)

𝜓<𝜌,                                                              (4)

где nчисло заходов резьбы; ρ= arctg f  - угол трения; f - коэффициент трения скольжения (таблица 27)

 

Таблица 27

Сталь по стали (в масле)

0,04… 0,05

Сталь по стали или чугуну (всухую)

0,15… 0,18

Текстолит, ретинакс по чугуну или стали (всухую)

0,30… 0,35

Металлокерамика по стали (всухую)

0,30… 0,35

Сталь по бронзе (периодическое смазывание)

0,08… 0,10

 

8) Определяются расчетные и конструктивные размеры гайки.

а) Высота гайки

.                                                        (5)

б) Число витков гайки определяют, учитывая неравномерность распределения осевой нагрузки по виткам резьбы, выдерживая условие