Материал: 1348

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

в паре винт-гайка f = 0,1,

 

= 5,5 , =4…5 .

 

Затем проверяют условие самоторможения винта, [4]

 

arctg P / dср ,

(5.2)

Если , необходимо уменьшить шаг винта.

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1

Допустимые напряжения для материалов деталей передач

винт-гайка скольжения

 

Параметр

 

Материал

 

Значение, Н/м2

 

винта

гайки

 

 

 

 

 

Допуст мое давлен е в паре

 

Закаленная

Бронза

 

(10…13) · 106

 

сталь

 

 

 

винт-гайка

 

Незакаленная

Чугун

 

(8…10) · 106

 

 

сталь

 

(5…6) · 106

Допуст мое напряжен е при

 

Бронза

 

(42…55) · 106

 

 

 

(20…24) · 106

смятии для матер ала гайки

 

Чугун

 

Допуст мое напряжен е при

 

 

Бронза

 

(34…44) · 106

растяжен для матер ала

 

Чугун

 

(20…24) · 106

гайки

 

 

 

 

 

Допустимое напряжение при

 

Сталь 45

 

130 · 106

растяжении или сжатии для

 

 

 

 

 

 

Сталь 50

 

170 · 106

материала винта

 

 

Приведенный угол трения определяют по формуле

 

 

 

пр arctgfпр ,

(5.3)

где fпр – приведенный коэффициент трения в резьбе (для ходовой трапецеидальной резьбы fпр =1,03; f – действительный коэффициент тре-

ния в резьбе, f =0,15).

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАД2 И

Крутящий момент Мкр, Н · м, прилагаемый к винту:

 

M

кр

F

y

dср

tg M

т

,

(5.4)

 

 

 

 

 

 

 

где Мт – момент трения на опорной поверхности пяты, зависящий от конструкции опоры, Н·м.

Для конструкции, представленной на рис. 6.1, а:

 

M т

1

Ff1

d 3

d 3

,

(5.5)

 

3

4

 

3

 

d32

d42

 

 

26

где f1 – коэффициент трения в контакте между пятой и винтом, f1 =0,1…0,2; d3, d4 – диаметр соответственно опорной части с винтом и отверстия пяты, м.

Для конструкции, представленной на рис. 6.1, б:

 

M т Rf1Fctg / 2 ,

(5.6)

где R – радиус сферического торца винта, м; – угол конуса пяты,

град.

 

Наружный д аметр гайки D, м, определяют из условия прочности ее тела на растяжение с допущением, что вся сила F воспринимается той частью гайки, которая расположена вне фланца [3]:

 

4F

 

D

р d 2 ,

(5.7)

где [ р] – допуст мое напряжение при растяжении для материала гайки, Н/м2 (см. табл. 6.1).

Наружный д аметр фланца гайки D1, м, определяют из условия

прочности на смят е:

 

 

 

 

4F

 

D

 

d 2 ,

(5.8)

см

где [ см] – допустимое напряжение при смятии для материала гайки,

Н/м2 (см. табл. 6.1).

 

Высота H, мм, и число витков z гайки

 

H=kd2,

(5.9)

z=H/P.

(5.10)

При z 10 необходимо либо увеличить диаметр резьбы, либо пе-

реходить на другие материалы.

 

Высота буртика гайки , мм, [3]

 

=0,25H.

(5.11)

Длину винта выбирают конструктивно в зависимости от требуемой высоты подъема lп. Для домкратов рекомендуется lп=(8…10)d.

Сильно нагруженные винты необходимо проверять на проч-

Синость при совместномбдействииАкрученияДрастяженияИ:

пр

 

4F

2

М

кр

М

т

 

2

 

 

 

4

 

 

сж ,

(5.12)

d12

0,2d13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где [ пр] – эквивалентное напряжение для опасной точки винта, Н/м2; [ сж] – допустимое напряжение при растяжении или сжатии для материала винта, Н/м2 (см. табл. 6.1).

27

Сжатые винты проверяют на устойчивость по формуле Эйлера

[4]:

2 EI

 

 

F

,

(5.13)

sy l 2

где Е – модуль упругости материала винта, Н/м2; I – приведенный

момент инерции площади сечения винта, м4; [sy] – допустимый коэффициент запаса устойчивости (для вертикальных винтов [sy] =2,5…4,0); – коэффициент приведения длины винта, зависящий от способа заделки концов винта (для винтов домкратов =2); l – длина винта (расстоян е от середины гайки до опорной поверхности головки в нта при вывернутом до отказа винте), м.

Пр веденный момент инерции площади сечения винта

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d1

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

0,6

 

 

 

 

(5.14)

 

64

0,4

 

d

 

 

,

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула Эйлера применима только при условии, что гибкость

винта не н же предельного значения: пред. Для винтов, изготов-

ленных из стали, можно принимать пред 90.

 

Гибкость винта определяют по формуле [4]

 

 

 

l ,

 

 

 

 

 

(5.15)

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где i – радиус инерции площади сечения винта, м:

 

 

 

 

i

I / S1 ,

 

 

 

(5.16)

где S1 – площадь поперечного сечения винта по внутреннему диамет-

ру, м2.

 

 

 

 

 

 

Fр,

Н, при длине

рукоятки

Усилие на рукоятке

домкрата

L=0,4...0,6 м

 

 

 

 

Мкр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fр

 

,

 

 

 

(5.17)

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемые значения Fр =150…300 Н.

 

СиВарианты заданийбАприведены в таблицеДИ3.2.

5.2. Порядок выполнения работы

1.Выбрав материал винта рассчитать диаметры резьбы, выбрать стандартную резьбу. Произвести проверку на прочность.

2.Проверить грузоподъёмность домкрата.

3.Определить количество нажатий на рычаг и скорость подъёма.

28

5.3. Основные положения проектирования гидравлических домкратов

Гидравлические домкраты достаточно просты в изготовлении, надежны в эксплуатации, могут иметь большую грузоподъемность и КПД, компактны. Переносной гидравлический домкрат (рис. 6.2)

СибАДИпредставляет собой конструкцию, состоящую из силового гидроцилиндра, ручного плунжерного насоса, резервуара для рабочей жидкости с стемы клапанов, смонтированных в едином корпусе. Для расширен я д апазона высоты подъема верхнюю часть штока 1 часто оборудуют в нтом 2. В качестве рабочей жидкости используют минеральное масло. Заправку домкрата рабочей жидкостью осуществляют через резьбовую про ку 4. Подъем груза производится путем нагнетания рабочей ж дкости плунжерным насосом через нагнетательный клапан 7 в рабочую полость под силовым цилиндром. Для опускания груза открываю кран 8, соединяющий рабочую полость с резервуаром

9.

Рис. 6.2. Схема переносного гидравлического домкрата:

1 – шток; 2 – винт; 3 – корпус; 4 – пробка; 5 – плунжер рабочего насоса; 6, 7 – перепускной и нагнетательный клапан соответственно; 8 – кран;

9 – резервуар для рабочей жидкости; D – диаметр штока; d – диаметр плунжера; F – осевое усилие, действующее на домкрат; Fр – усилие на рукоятке;

L,l – соответственно большое и малое плечо рычажного механизма привода плунжерного насоса

29

Грузоподъемность домкрата F, Н, определят по формуле [1]

F Fр

D2 L

,

(5.18)

d 2l

 

 

 

где Fр – усилие на рукоятке, Н (Fр 300 Н); D, d – диаметр штока и плунжера соответственно, м; L, l – соответственно большое и малое

плечо рычажного механизма привода плунжерного насоса, м; – КПД домкрата (в среднем =0,7).

Сибкого давления поверхностьАштока обрабатываютДИс высокой точностью, подвергают закалке токами высокой частоты до 45 HRC и более и хромируют. Полная герметичность соединения достигается установкой манжет, работающих при давлении до 50 МПа.

При проект ровочном расчете уравнение (5.18) решают относительно д аметра плунжера D. Полученное расчетное значение D со-

гласуют с размером стандартного уплотнительного кольца.

Давлен е рабочей жидкости pм, Н/м2, на выходе из насоса [1]

pм

4Fp L

,

(5.19)

d 2l

 

 

 

 

Подача плунжерного насоса Q, м3/с:

 

Q

d

2

Sпn 0 ,

(5.20)

4 60

 

 

 

 

где Sп – ход плунжера, м, Sп =(0,7…0,9)l; 0 – объемный КПД насоса ( 0=0,95…0,98); n – число перемещений плунжера в минуту (n 30).

Скорость подъема груза п, м/с:

 

 

п 4Q

,

(5.21)

D2

 

 

Для предотвращения утечек рабочей жидкости из полости высо-

5.4. Порядок выполнения работы

1. Подобрав соотношение диаметров плунжера цилиндра домкрата, плеч рычажного механизма, проверить грузоподъёмность.

2.Определить ход цилиндра, от каждого цикла нажатия рычага.

3.Определить количество нажатий на рычаг и скорость подъёма.

30

Источник: https://studfile.net/preview/16407405/