Курсовая работа: Проектирование винтового механизма
Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения. Для этого строятся эпюры сжимающих сил N, крутящих моментов Mкр , напряжений сжатия , кручения и эквивалентных напряжений .
На данном этапе расчетов должны быть известны размеры всех конструктивных элементов винта (размеры головки, канавок, проточек и т.д.). Винт разбивается на участки, границами которых являются точки приложения нагрузки и границы сечений винта.
Момент трения в резьбе определяется по формуле (15).
Расчет на прочность ведется по эквивалентному напряжению:
, (17)
где
; ;
где – осевое усилие, действующее на винт;
– момент, скручивающий винт;
– диаметр рассматриваемого сечения винта;
– площадь поперечного сечения винта;
– полярный момент сопротивления поперечного сечения винта.
Допускаемое напряжение можно принять: для сталей 45 и 50 – = 140 МПа.
По формуле (17) рассчитываем:
6. Расчет рукоятки
Конструкция рукояток и маховичков
В качестве привода винтового механизма используются рукоятки или маховички разнообразных типов, конструкции. Тип рукоятки (маховичка) выбирается исходя из анализа работы механизма, по соображениям удобства использования и минимальной стоимости.
При неинтенсивном использовании винтового механизма применяют более простые и дешевые в изготовлении рукоятки различных типов. Наиболее распространенной является прямая подвижная рукоятка круглого сечения. Она устанавливается в отверстии головки винта с зазором 0,2-1,0 мм (в зависимости от диаметра рукоятки) для обеспечения беспрепятственного перемещения в осевом направлении.
Для предотвращения выпадения рукоятки на ее концах устанавливают шаровые ручки по МН 6-64 с помощью резьбы или эпоксидного клея.
Расчетная длина рукоятки
Расчетная длина рукоятки (радиус маховичка), т.е. расстояние от оси вращения винта до центра ладони рабочего:
, (18)
где – момент создаваемый рабочим для преодоления моментов трения в резьбе и на пяте ;
– усилие, создаваемое одним рабочим; для кратковременной работы
=200…300 Н.
По формуле (18) рассчитываем:
.
Проектирование рукоятки
Диаметр рукоятки круглого сечения находится из условия ее прочности на изгиб: