Розрахунок кінематичних режимів або деталь на міцність

Основним критерієм працездатності гвинтової пари є її зносостійкість, що обмежується питомим тиском, що допускається, на робочій висоті профілю різьби. Кінематична схема механізму знімача показана на рис.3.3.1.

1 – рукоятка;

2 – гвинт;

3 – захват;

4 – траверса;

5 – гайка;

6 – коронка;

7 – шайба стопорна.

 

Рис.3.3.1. Кінематична схема механізму знімача:

Зусилля, яке може створити гвинтовий знімач, можна розрахувати за формулою:

; (3.2.1.)

де R – зусилля руки працівника, прикладене до рукоятки знімача, R=200 Н, 20 кгс;

L – плече, на яке діє сила R, L=0,15 м;

α – кут підйому гвинтової лінії або кут підйому нарізки при середнім її діа-

метрі, град;

r_ср – середній радіус різьби силового гвинта, r_ср=0,0225 м;

φ – кут тертя, φ =8˚35΄, зазвичай приймається із умови f=tgφ=0,15;

(3.2.2.)

де t – крок різьби, t=3.

Тоді α=arctg 0,0424=2˚33΄, а tg(α+φ)=(2˚33΄+8˚35΄)= tg 11˚8΄=0,198.

Н або кгс.

Кількість витків різьби корпуса знімача, розраховується за формулою:

(3.2.3.)

де – висота корпуса знімача, мм;

Р – крок різьби.

(3.2.4.)

 

Розрахунок різьби силового гвинта, матеріал сталь 45 (ГОСТ1050-88)

Вважаючи, що навантаження між витками різьби гайки розподіляється рівномірно, наван­таження на один виток буде дорівнювати , (рис. 3.3.2.)

 

Умова міцності витка різьби на зминання:

(3.2.5.)

де F_р– зусилля що діє на різьбу, F= кгс.;

Р – крок різьби, Р=3;

d – зовнішній діаметр різьби, d=24 мм;

d₁ – внутрішній діаметр різьби, d₁=21 мм;

Н – висота корпуса знімача, Н=24 мм;

k_m= 0.55…0.75 – коефіцієнт, що враховує розподілення навантаження по витках різьби;

 

– допустиме навантаження матеріалу на згин, для сталі 45

Розрахунок різьби на згин:

Бачимо що умова σ_зм≤ [σ_зм] виконується із запасом.

Умова міцності різьби на зріз:

[τ_зр]; (3.2.6.)

ε – коефіцієнт повноти різьби, 0,87 для метричної різьби, 0,75 – для упорної, 0,65 для трапецеїдальної, 0,5 для прямокутної

Розрахунок одного витка різьби на зріз:

,

 

Ми бачимо що умова τ_зр≤ [τ_зр] виконується.

 

Розрахунок різьби корпуса, матеріал сталь 35 (ГОСТ1050-88)

Параметри розрахунку різьби корпусу знімача ті самі що і розрахунок силового гвинта, тільки корпус виготовлений з іншого матеріалу, а отже будуть різні допустимі навантаження σ_зг, та τ_зр.

На зминання: , бачимо що умова σ_зм≤[σ_зм] виконується із запасом.

На зріз: τ_зр=2,3 МПа , умова τ_зр≤ [τ_зр] виконується із запасом.

 

Розрахунок лап для зняття шківа на міцність, матеріал сталь 20 (ГОСТ1050-88):

На згин:

(3.2.7.)

де Q – зусилля що діє на лапи знімача, Q=1403,5 кгс.;

F – площа, мм на яку діє сила Q;

; (3.2.8.)

мм²

S_тр=((S_осн1+S_осн2)/2)·h=((20+8)/2)·25 = 350 мм² (3.2.9.)

S_тр – площа профілю захвату лапи (трапеція), мм;

 

Рис.3.3.3. Параметри лапи для зняття шестерні

На зріз:

(3.2.10.)

де F – площа зрізу лапи;

мм² (3.2.11.)

Розрахунок лап для зняття противаги на міцність, матеріал сталь 20 (ГОСТ1050-88):

На згин:

(3.2.12.)

Де 2 – вказує що зусилля Q діэ на 2 лапи;

; (3.2.13.)

мм²;

Рис.3.3.4. Параметри лапи для зняття противаги

МПа;