Найдем  А_В – площадь поперечного сечения винта:

. [1]

  Подставив  значения, полученные ранее, найдем  гибкость винта

 .

  Для  Стали 40 значения предельных гибкостей равны λ₁ =  85, λ₂ = 54 [2]. Вычисленное значение λ принадлежит интервалу λ<l2<l1.

    [1]

Н.

  Полученные  значения подставим в (1.7):

.

  Вывод: выбранный винт удовлетворяет условию прочности.

     2. Расчет гайки

     2.1. Проектировочный расчет

  Цель: определить параметры гайки, входящей в исследуемую передачу (высота, диаметр D_Г гайки, а так же высоту H_Б и диаметр D_Б бурта).

  Исходя  из условия прочности на растяжение  [1], в котором

 и  [3] ( для чугуна[2]), найдем диаметр гайки:

мм.  [3]

  По  условию прочности на смятие  [1], в котором и , найдем диаметр бурта:

 мм,     [1]

где с=2..3мм – учет фаски.

  Высота бурта равна мм [1].

Рис. 2.1. К расчету гайки 

  Вывод: по условиям прочности на растяжение и смятие были найдены необходимые параметры гайки.

     2.2. Проверочный расчет

  Проблема: Если касательные напряжения в гайке будут выше допустимых значений, то произойдет разрушение материала

  Цель: Необходимо проверить резьбу гайки на прочность.

Виток резьбы развёртывается по диаметру d и рассматривается как консольная балка с заделкой. Поскольку балка короткая, то расчёт на изгиб не проводится, а ограничиваются одним расчётом на срез.

  Условие прочности имеет вид:

,   (2.1) [1]

где [1]. Число витков резьбы z = 12.

  Найдем  площадь среза 

.

  Подставив полученные значения в (2.1), найдем :

.

  Таким  образом, условие прочности гайки на срез выполняется.

  Расчет витка на срез заключается в проверке одного витка по условию прочности на срез

 [1]

  Подставляя имеющиеся значения и учитывая, что z = H_Г/P получим

,

где b – толщина витка у основания.

Рис. 2.2. Расчетная схема витка резьбы 

  Вывод: расчет показал, что условие прочности на срез выполняется.

     3. Расчет рукоятки

     3.1. Расчет длины  рукоятки

  Проблема: в случае неверного выбора длины рукоятки может наступить поломка механизма или же он не будет работать в принципе.

  Цель: рассчитать оптимальную длину рукоятки.

  Расчетная длина рукоятки определяется в зависимости от силы, с которой рабочий должен действовать, чтобы преодолеть суммарный момент сил сопротивления движению винта.

  Найдем  суммарный момент сил сопротивления:

,                  [3]

значения Tp и Тп берем из (1.7) и (1.6) соответственно.

  Расчетная  длинна рукоятки равна:

, [3]

= 100 Н –  сила, с которой рабочий действует на рукоятку.

  Полная длина рукоятки обычно принимается на 150…200 мм больше расчетной: .

  Вывод: исходя из суммарного момента сил сопротивления и силы, с которой рабочий должен действовать, была найдена оптимальная длина рукоятки домкрата.

 

     3.2. Расчет диаметра  рукоятки

  Цель: С помощью условия прочности на изгиб найти диаметр рукоятки.

  Условие прочности записывается следующим образом:

,   (3.1) [1]

где [1], [1] - момент сопротивления сечения рукоятки.

  Преобразовав (3.1) получим

,   (3.2)

где .

  Подставив  значения в (3.2) найдем диаметр рукоятки:

.

Рис. 3.1. Схема нагружения рукоятки

  Вывод: Исходя из условия прочности на изгиб, был найден диаметр рукоятки.

  При  построении сборочного чертежа все размеры округлены в соответствии с ГОСТ 6636-69 на ряды нормальных линейных размеров.

 

     Литература

 

  1. В.Н.Комков. Проектирование передачи винт-гайка.

      Методические указания к курсовой работе. СПбГПУ, 2003.

  2. Носов  В.В. Передача винт-гайка. Моделирование  и расчет.

      Учебное  пособие. СПбГПУ, 2005.

  3. Винтовой механизм. Методические указания к курсовой работе.    

      СПбГПУ, 2009.