(Значение для составных и разъемных -2,5 …3,5.

Значение ψ_h для трапецеидальной резьбы -0,5; для упорной – 7,75; для метрической – 0,541.)

ψ_H = 1,5- для цельных гаек,

ψ_h =0,5
= =46,1мм

По таблице1 принимаем:

Наружный диаметр d=50мм;

Шаг резьбы р=8мм;

Средний диаметр резьбы d₂ =46мм;

Внутренний диаметр резьбы d₁ =41мм.

1.3. Угол подъема резьбы. Принимаем однозаходную трапецеидальную резьбу z=1.

ψ =3° 2'.

Приведенный угол трения при ƒ=0,1- коэффициент трения для стальных и чугунных поверхностей ƒ=0,15…0,2, для

'= arctg (ƒ/cos)= arctg (0,1/cos15°) = 7°54',

где = 15°- угол наклона боковой стороны у трапецеидальных резьб;

Так как ψ <', передача самотормозящая.

1.4. Размеры гайки

Высота гайки H = ψ_H  d₂ = 1,5  46=69мм., принимаем по стандарту 71мм. (по ряду R_а40 нормальных размеров);

Число витков в гайке Z_в = H / р= 71/8=8,9
Наружный диаметр гайки D=1,5d =1,5 50=75мм.;

Диаметр бурта гайки D_б=1,25D =1,25 · 75=93,75мм, принимаем по стандарту D_б=95мм.

Высота бурта гайки а=0,25H =0,25 ·71=18мм.

1.5. Проверочный расчет винта на устойчивость

Рисунок 2. Винт

Определяем гибкость стержня винта по формуле17. Для круглого сечения i = d3 /4=41/4=10,25мм, d3 = d1. l = = 1·635,5/10,25 =62, lв= l0 + Н/2=600+71/21=635,5, , так l =62lо=60 (для стали45). Данный стержень винта средней гибкости 60< l< l пред , следовательно расчет ведется по формуле Ф.С. Ясинского:  кр =a - b·l. Коэффициенты a , b постоянные для стали 45 (см. табл.2) a =578 Н/мм², b=3,75 Н/мм²,  кр =578 – 3,75·62=345,5 Н/мм².

Критическая сила по формуле Ясинского определяется: F _кр = _кр ·А;

А=

Условие устойчивости:

[S _у]- допускаемый запас устойчивости для сталей, [S _у]=2…3

F_кр =345,5 ·642,9=222121 Н; F _кр =222кН.

Запас устойчивости:

---

S _у= F _кр /F _а = 222/50=4,44 [S _у]. Так как S _у=4,44 [S _у]=3 стержень винта обладает необходимым запасом устойчивости.

1.6. Расчет стержня винта на прочность. Винт работает на растяжение и кручение.

Момент крутящий складывается из момента трения в резьбе Т_рез и момента трения на торце пяты Т ƒ .

Т_рез =0,5· F_а · d₂· tg(ψ +')= 0,5· 50000 · 46· tg(3° 2' +7°54')=232000Нмм

По рисунку 1 винт опирается пятой, диаметр которой d_п=d₃ =41мм.

Рис.2 Эпюра

Момент торцевого трения Тƒ = (Fа ·ƒ·dп)/4 =87000Нмм Т = Трез +Тƒ =319000Нмм Из эпюр на Рис.2 видно, что сечение А-А стержень винта испытывает кручение, продольная сила равна 0. практика показала, что опасное сечение винта может быть выше гайки или ниже – сечение Б-Б. В пределах гайки сечение менее опасно. р =0, так как продольная сила равна 0.

В сечении Б-Б: N= F_а ; Т_к =Тƒ .

= 39,5 МПа < [] =180 МПа.

Прочность сечений А-А и Б-Б обеспечена.

1.7. Проверочный расчет гайки на растяжение.

F_расч = (1,25…1,3) F_а , F_расч = 1,25· F_а = 1,25 ·50= 62,5 кН
=25,48МПа < [] =40 МПа. Прочность обеспечена.

Проверка опорной поверхности борта гайки:

=18,73 МПа < [] =40 МПа. Прочность опорной поверхности борта гайки обеспечена.
5.Задания по расчету передачи винт-гайка

Рассчитать передачу винт-гайка скольжения винтового пресса. Если даны: сила прижатия Fа, ход ползуна lо; материал винта и материал гайки; допускаемое давление пары [р]изн. Расчетная длина винта L. Исходные данные представлены в таблице3

---

Рисунок 3 Винтовой пресс

Таблица 3. – Исходные данные

вариант	Fa, кH	lо, мм	[р]изн, МПа	L, мм	Материалы
					винт	гайка
1	0,8	100	2	15000	40Х, закалка, HRC 45	Бро10Ф1
2	0,6	200	1,5	60000
3	1,2	150	3	30000
4	4	110	2,5	20000	45, нормализация, НВ 200
5	10	130	2	15000
6	3,2	100	2,5	60000
7	7,1	145	2	30000	40Х, нормализация НВ 270	СЧ20
8	3,6	180	2,5	20000
9	6,3	120	3	90000
10	5,5	120	3	15000	45Х, улучшение НВ 235
11	1,5	310	3	60000
12	2,2	180	1,8	30000
13	3	140	3	20000	40Х, улучшение НВ 235	СЧ25
14	7,5	150	3	90000
15	1,8	62	4	100000

продолжение таблицы 3

16	2,7	64	3,5	15000	40Х, нормализация НВ 270
17	3,2	100	2	60000
18	4,5	150	4	30000
19	5,3	105	3	20000	50, закалка HRC 45	БрА9Ж4
20	5,8	180	2	90000
21	6,3	140	2,5	100000
22	6,7	110	3,5	15000	50Г, закалка HВ 245
23	7,1	140	3	60000
24	8	160	3,5	30000
25	7,6	120	4	20000	45, нормализация, НВ 207	БрО6Ц6С3
26	4	300	3	90000
27	2,9	106	2,5	100000
28	7	180	5	15000	40Х, улучшение НВ 240
29	7,2	150	4,5	60000
30	4,5	150	4	30000

---

6.Контрольные вопросы
1. Достоинства и недостатки передачи винт-гайка.

2. Что такое число витков (заходов) винта?

3. Что такое модуль зацепления и как его замерить на винте?

4. Чему равна полная высота зуба в модулях?

5. Конструкция конических редукторов.
7.Литература
Основные источники:

1. Детали машин. Краткий курс, практические занятия и тестовые задания: Учебное пособие / В.П. Олофинская. - 3-e изд., испр. и доп. - М.: Форум, 2014. - 240 с.

2. Вереина Л.И. Техническая механика: учебник для сред.проф. образования /Л.И. Вереина. – 11-е изд., стер. – М.: ИЦ Академия, 2015. – 224 с.

Дополнительные источники:

1.Вереина Л.И. Техническая механика: учебник для сред.проф. образования /Л.И. Вереина, М.М. Краснов. – М.: ИЦ Академия, 2017. – 352 с.

2.Опарин И.С. Основы технической механики: учебник для сред.проф. образования. – М.: ИЦ Академия, 2014. – 144 с.

Интернет-ресурсы:

1.Детали машин: электронный учебный курс для студентов очного и заочного обучения. [Электронный ресурс]. URL: http://www.detalmach.ru (дата обращения 09.01.2018)

---

Практическая работа №9

2 часа

РАСЧЕТ ВАЛ
1.Цель урока, его воспитательные и развивающие задачи

Научиться рассчитывать валы и оси.

2. Обеспечивающие средства:

2.1. Методическое руководство по выполнению работы.

3. Требования к отчету

1. 
   Номер практической работы, тема, цель работы.
   
2. 
   Выполнить задание в соответствии с методическими указаниями.
   
3. 
   Подготовить ответы на вопросы в устной форме.
   

4. Технология работы:

4.1. Внимательно изучите методические указания, предложенный теоретический материал.

4.2. Проведите необходимые расчеты по методике представленной ниже.

4.3.В соответствие с полученными расчетами, вычертите входной и выходной валы в масштабе 1:1, обозначьте диаметры и их длины.

4.4. Сделайте выводы о проделанной работе.

4.5. Ответить на контрольные вопросы.

Теоретический материал

Основными размерами вала являются диаметры (под подшипники и колесо) и диаметр выходного конца вала.

Исходной характеристикой для расчета является вращающий момент T₂ на ведомом валу редуктора, т.е. проектный расчет вала производится только на кручение. Влияние на прочность вала изгиба и характера нагрузок компенсируется понижением допускаемого напряжения на кручение.

1. 
   Расчет основных размеров валов.
   

Диаметр входного (быстроходного) конца вала определяют по формуле

d_Б ≥ (7…8) · ; (1)

Диаметр выходного (выходного) конца вала определяют по формуле

d_Т ≥ (5…6) · ; (2)

Остальные диаметры вала назначают конструктивно с разницей в 4…5 мм в зависимости от конструкции и условий сборки.

Примерная конструкция вала цилиндрических колес приведена на рисунках 1,2.

2. Определение размеров других участков валов.

Входной вал:

L₁ – длина участка вала под муфту или шкив, L₁ = (1,1…1,5) · d в ;

L₂ – длина участка вала под уплотнение (манжету) с крышкой и подшипником, L₂ = 2 · d _П ;

L₃ - расстояние между внутренними торцами подшипников, это расстояние конструктивно чаще всего принимается равным d_{2 –} делительному или

---

Смотрите также файлы

• Пермский государственный национальный исследовательский университет.docx

• Объект исследования является интернет и его ресурсы.docx

• Тема 1 Особенности содержанию обновленных фгос.docx

• Почему я выбрал направление подготовки Техносферная безопасность.docx

• .docx