Реферат: Детали машин

Гайка не проворачивается под действием момента Т_Р , следовательно, достаточно посадить гайку в корпус с натягом, например (H7/p6).

8. Определение размеров и проверка стойки

Момент М действующий на стойку определяется по формуле

М=Q*a, (26)

где а=160мм – вылет поворотного кронштейна. Подставив значения а и Q=6000Н в формулу (26), получаем М=6000*160=960000Н*мм.

Если пренебречь, относительно малыми напряжениями растяжения, диаметр штыря можно найти из условия его прочности на изгиб под действием момента М

, (27)

где [s] – определяется по формуле (16). Штырь изготовлен из того же материала что и винт, а последствия его разрушения такие же как и при разрушении винта, значит [s]=196МПа. Подставим полученные значения в формулу (27) и, округляя до целого в большую сторону, получим,

.

Диаметр стоики, подвергающейся действию тех же нагрузок, выбирается конструктивно [1] d_C =1,3*d_Ш =1.3*37=52мм.

Необходимую высоту штыря h находим из условия прочности рабочих поверхностей на смятие. Из [1] это условие выглядит так

(28)

где [s_СМ ]=60МПа – максимальное допускаемое напряжение [1]. Подставляя значения в формулу (28), получим

.

Основание и стойка выполняются из двух отдельных деталей и соединяются при помощи сварки. Найдем необходимый катет шва [1] по формуле

(30)

где допускаемое напряжение в сварном шве [t]=0.6[s_P ]=0.6*140=84Н/мм² [1] при ручной сварке электродами Э42, Э50. Подставляя значения М=960000Н*мм, d_C =52мм в формулу (30) получим .

9. Определение размеров и проверка рычага

Высота опасного сечения рычага [1] h_O =50мм. Ширина рычага b₀ =13мм.

Проверим рычаг на прочность по формуле

, (29)

где [s] – выбирается как при расчете штыря на прочность и равно 196МПа; W_X – момент сопротивления из [2] для прямоугольника W_X =b_0* h₀ ² /6=13*50² /6=5416мм³ . Подставляя полученные значения в формулу (30) получим .

Для ограничения вертикального перемещения рычага нарежем на штырь резьбу [1] d_Р =20мм с шагом Р_Р =2,5мм. На штырь сверху одевается шайба 20 ГОСТ 18123 – 72, и гайка М20 ГОСТ 11860 – 73. Длина нарезанной части резьбы L_P =15мм. Гайка застопорена шайбой 20 ГОСТ 11872 – 73, для чего в винте выполняется канавка шириной 5мм и глубиной 4мм, длина канавки 20мм.

10. Расчет резьбового соединения основания и сварочной плиты

Размеры соединения В=100мм; y=40мм.

Определим усилие затяжки болта обеспечивающее нераскрытие стыка по формуле

(31)

где n=4 – общее число болтов; [s_C ]=1МПа – минимальное необходимое напряжение сжатия на стыке; А_СТ =B² =10000мм² – площадь стыка; W_СТ =B³ /6=100³ /6=166667мм³ – момент сопротивления стыка. Подставим эти значения в формулу и получим

.

Внешнюю осевую нагрузку на болт найдем по формуле

. (32)

Определим расчетную нагрузку на болт

Q_Б =Q_ЗАТ +cQ_Р , (33)

где c=0.25 - коэффициент внешней нагрузки. Подставим в формулу (33) значения Q_ЗАТ =18250Н и Q_Р =4500Н получим Q_Б =18250+0.25*7200=20050Н

Условие прочности болта имеет вид

, (34)

где y=1.3; d₁ – внутренний диаметр резьбы. В уравнении (34) допускаемое напряжение зависит от диаметра резьбы

[s]=(0,2+8d₁ )s_т , (35)

где s_T =400МПа – предел текучести материала болта. Диаметр находится по методу последовательных приближений d₁ =16мм. Таким образом, основание прикрепляется к сварочной плите четырьмя болтами М16Х2Х40.58 ГОСТ 7798-70.

11. Определение КПД проектируемого механизма

КПД проектируемого винтового механизма, учитывающий суммарные потери в винтовой паре и на пяте, определяется формулой [1]

. (36)

Подставляя в формулу (36) значения Q=6000Н, r’=0,119, j=0,084, Т_П =3840Н*мм и d₂ =18мм, получаем

Литература