Расчет винтового съемника
Министерство
образования и науки Российской Федерации
Государственное
бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального
образования
"Санкт-Петербургский
государственный технологический университет
растительных
полимеров"
Кафедра
ОКМ и САПР
Расчётно-графическая
работа на тему:
"Расчет
винтового съемника"
Выполнил
студент гр.
228доцент
Акмаев В.А.
Авакумов М. В.
Санкт-Петербург
Оглавление
1.Исходные
данные для проектирования
2.Расчет
основных элементов винтового съемника
2.1 Расчет
винтовой пары
2.1.1 Определение
среднего диаметра резьбы
2.1.2 Проверка
условия самоторможения
2.1.3 Определение
размеров гайки
2.1.4 Проверочный
расчет винта
2.1.5 Расчет
рукоятки
2.1.6 Расчет
стопорного винта
2.2 Расчет
захвата съемника
2.2.1 Конструирование
захвата съемника
2.2.2 Определение
размеров поперечного сечения захвата
2.2.3 Расчет
сварного шва крепления захвата к ползуну
2.2.4 Проверочный
расчет сварного шва
2.2.5 Расчет
траверсы съемника
2.2.6 Определение
диаметра траверсы
2.2.7 Расчет
сварных швов крепления траверсы к корпусу гайки
Список
литературы
1. Исходные
данные для проектирования
винтовой съемник захват траверса
Спроектировать винтовой съемник, используя
следующие исходные данные.
Максимальное усилие, необходимое для демонтажа
детали
.
Усилие приложенное к рукоятке 
.
Наибольший наружный диаметр детали 
.
Длина винта 
.
Диаметр вала 
.
Условие нагружения - нагрузка постоянная.
2. Расчет основных элементов винтового съемника
.1 Расчет винтовой пары
Материалы винта и гайки. Для винта принимаем
сталь 40, sв = 790 МПа sт = 640 МПа , для
гайки - бронзуА9ЖЗЛ sв = 400 МПа, sуп
= 110 МПа
Допускаемые напряжения:
для материала винта при [s] = 4:
для материала гайки:
допускаемое давление для пары сталь - бронза
[риз]= 10 Н/мм2.
.1.1 Определение среднего диаметра резьбы
Средний диаметр резьбы определим из условия
обеспечения износостойкости. Принимаем для передачи упорную резьбу с
коэффициентом рабочей высоты профиля резьбы yh = 0.75.
Конструкцию гайки выбираем цельную, коэффициент относительной высоты гайки yн
= 1.2.
Тогда средний диаметр резьбы будет:
Выбираем резьбу со следующими характеристиками d
= 24 мм, р = 3 мм, d2 = 21 мм, d3 = 19 мм, Tr24*3 ГОСТ 9484-81
.1.2 Проверка условия самоторможения
Условие самоторможения
, где
угол подъема винтовой линии по
среднему диаметру
Приведенный угол трения
коэффициент трения f = 0.1
угол наклона α = 15
Так как 
,условия
самоторможения выполняются.
.1.3 Определение размеров гайки
а) Высота гайки:
Принимаем H = 30 мм.
б) Число витков в гайке:
Для материала гаки принимаем допустимое
напряжение на растяжение
Принимаем DГ = 35 мм.
г) Диаметр буртика гайки:
Принимаем Dб = 40 мм.
д) Высота буртика гайки:
Условие прочности буртика на срез:
Допускаемое напряжение на срез для бронзы [t]
= 30 Н/мм2. Прочность
заплечика
обеспечена.
2.1.4 Проверочный расчет винта
Спроектированный на основе предварительного
расчета винт проверяем на прочность путем сравнения эквивалентного напряжения,
учитывающего совместное действие напряжения сжатия и кручения:
а) Момент в резьбе:
Согласно заданию винт опирается на ползун
сплошной пятой. При стальном подпятнике принимаем f = 0.17
б) Момент трения на торце пяты:
Эквивалентное напряжение:
Статическая прочность винта обеспечена
.1.5 Расчет рукоятки
атериал рукоятки сталь Ст 3 ГОСТ 380-85 
а) Расчет длины рукоятки сила, развиваемая
рабочим Fр = 300 Н:
Принимаем
.
б)Диаметр рукоятки
Принимаем 
.2 Расчет захвата съемника
.2.1Конструирование захвата съемника
На захват действует сила
Задаемся длиной лапы захвата 
, высотой
захвата 
Определим высоту захвата 
где
- высота корпуса гайки винта
съемника, конструктивно задаем 
.
.2.2 Определение размеров
поперечного сечения захвата
Опасным сечением захвата является
сечение Б-Б (рис. 6), в котором возникают напряжения растяжения и изгиба.
В качестве материала захвата
принимаем сталь Ст.3 ГОСТ 380-2005,
sт
= 240 Н/мм2,
Допускаемые напряжения:
для материала винта при [s] = 2:
Ширину сечения захвата определяем из
расчета лапы захвата на совместное действие растяжения и изгиба.
, 
.
Условие прочности
, откуда
Принимаем a = 30 мм
.2.3 Расчет сварного шва крепления
захвата к ползуну
Шов валиковый. Сварка ручная
электродом Э-42 по периметру захвата.
В сварном шве возникают напряжения
среза от растягивающей силы 
и от изгибающего момента 
.
Задаемся значением катетом сварного
шва 
Определяем размеры
,
Проверочный расчет сварного шва
- осевой момент сопротивления
поперечного сечения сварного шва
Условие прочности сварного шва
В качестве материала траверсы принимаем сталь
Ст. 3, sт
= 240 Н/мм2,
Допускаемые напряжения: для материала винта при
[s] = 3:
Размеры корпуса гайки определяем конструктивно
.2.5 Определение диаметра траверсы
Диаметр траверсы определяем из условия прочности
на изгиб по опасному сечению Г-Г
Орентировочно зададимся величиной
диаметра траверсы 
.
, где
- величина результирующего
изгибающего момента
величина изгибающего момента от
осевого усилия действующего в вертикальной плоскости
величина изгибающего момента в
горизонтальной плоскости от силы
Прочность обеспечена.
Прочностной расчет траверсы в
сечении В-В
, где
- осевой момент сопротивления
сечения В-В траверсы.
откуда
Прочность обеспечена
.2.6 Расчет сварных швов крепления
траверсы к корпусу гайки
В сварном шве возникают напряжения
среза от действия сил 
и 
Условие прочности
, где
Для формы поперечного сечения
сварного шва
, где 
.
Задаемся катетом сварного шва 
.
Напряжение среза 
Список литературы
1.
Кузьмин А. В. и др. Расчеты деталей машин: Справ. пособие/А. В. Кузьмин, И. М.
Чернин, Б. С. Козинцов.- 3-е изд., перераб. и доп.- Мн.: Высш. шк, 1986.- 400
с.
2.
Варганов В.О. Расчет передачи винт-гайка: Учебное пособие - СПбГТУРП, 2009.
.
Гулиа Н.В. Детали машин - Москва, Академия, 2004 г. -416 с.