Курсовая работа по дисциплине Детали машин и основы конструирования часть 1 Проектирование передачи винтгайка
 Скачать 118.3 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО» Институт металлургии, машиностроения и транспорта Кафедра «Машиноведение и основы конструирования» Курсовая работа по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» часть 1 «Проектирование передачи винт-гайка»
Санкт-Петербург 2019 г. ОглавлениеВведение 2 Начальные условия 3 1. Расчет винта. 4 1.1. Проектировочный расчет винта. 4 1.2. Проверочный расчет винта на прочность. 5 1.3. Проверочный расчет винта на устойчивость. 7 2. Расчет гайки. 9 2.1. Расчет диаметра гайки. 9 2.2. Расчет размеров бурта. 10 2.3. Расчет среза витков. 11 3. Расчет рукоятки. 12 3.1. Длина рукоятки. 12 3.2. Диаметр рукоятки. 13 Список литературы 14 ВведениеПередача «винт-гайка» предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Достоинствами передачи «винт-гайка» являются большой выигрыш в силе, высокая точность перемещений, ма лые размеры, возможность обеспечения самоторможения, что позволяет широко использовать ее в грузоподъемных меха низмах, например, в винтовых домкратах, в механизмах подач станков и приводах роботов, а также в измерительных и регулировочных механизмах. К недостаткам передачи «винт-гайка» следует отнести невозможность получе ния больших скоростей поступательного движения. В данной работе в пе редаче «винт-гайка» использовалась упорная резьба, с углом рабочего про филя 3°. Упорные резьбы применяют, ког да на передачу действует односто ронняя нагрузка. В курсовом проекте был спроектирован ручной винтовой домкрат в соответствии со всеми критериями и требованиями. Начальные условияПараметры деталей домкрата: Грузоподъемность винта ��=27,кН; Осевое перемещение винта Н=220,мм; Режим работы - редко; Тип резьбы - упорная резьба; Материал винта – Ст50; Материал гайки - бронза безоловянная БРА9Ж 4; Конструкция пяты - кольцевая сплошная. 1. Расчет винта.1.1. Проектировочный расчет винта.Практикой установлено, что основной причиной выхода из строя передачи винт-гайка является изнашивание резьбы гайки, поскольку интенсивность изнашивания зависит от давления, то его величина не должна превышать допускаемого значения. Если пренебречь углом подъема резьбы и принять, что нагрузка равномерно распределяется по виткам, то условие износостойкости резьбы имеет вид.   – средний диаметр резьбы,  – рабочая высота профиля, [p] – допускаемое давление в винтовой паре. Для незакаленной стали – бронзы безоловянной [p] = 7Мпа.Необходимо два дополнительных соотношения:    – высота гайки.Обычно  принимается в пределах от 1.6 до 2.5; возьмем 1.8.Находим через  и [P]=8 Мпа;   В соответствии с ГОСТ 10177-82: d=32 мм, p=6 мм, d2=29 мм, d3=25 мм, S 32x6 Высота гайки:  Проверка условия:  Рабочая высота профиля:  Износостойкость резьбы:  1.2. Проверочный расчет винта на прочность.Принятые в предыдущем пункте размеры и параметры винта должны обеспечивать прочность и устойчивость данного съемника. Выполним расчет на статическую прочность. Стержень винта нагружен осевой силой и крутящим моментом. Рассчитываем момент сил сопротивления в резьбе:  , гдеУгол подъема резьбы –  Приведенный угол трения –  f – коэффициент трения в резьбе, равный 0.35     Рассчитываем момент сил трения на сплошной пяте:  f – коэффициент трения в пяте, равный 0.35;  ; .  Условие прочности   –предел текучести, для данной марки стали равен 200 Мпа(ГОСТ 8479-70). Нормальное  и касательное  напряжения определяются с учетом диаметра опасного сечения. Для сплошной пяты dо.с.= =25 мм   1.3. Проверочный расчет винта на устойчивость.Проверка винта на устойчивость производится по следующему критерию работоспособности:   Величина критического напряжения определяется в зависимости от гибкости винта:   коэффициент приведения длины стержня,   – расчетная длина винтаI – приведенный момент инерции сечения Расчетная длина винта:  Приведенный момент инерции сечения с учетом параметров резьбы:     , в таком случае критическое напряжение определяется по формуле Эйлера:   2. Расчет гайки. Рисунок 1 - расчетная схема гайки 2.1. Расчет диаметра гайки.Высота гайки определяется по результатам расчета гайки на износостойкость.  Диаметр гайки:  Проверка расчета гайки на прочность:   – площадь сечения гайки, имеющую форму кольца с наружным диаметром равным  и внутренним d(диаметр винта). 2.2. Расчет размеров бурта. Рисунок 2 - расчетная схема бугурта Диаметр бурта:  Условие прочности на смятие опорной кольцевой поверхности:    Высота бурта гайки принимается конструктивно.   Принятая конструктивно высота бурта гайки проверяется на срез по своему сечению:  Допускаемое напряжение среза для бронзы:   – предел текучести на срез. [s] = 2    2.3. Расчет среза витков.При расчете резьбы гайки на прочность полагают, что нагрузка между витками гайки с учетом приработки распределяется равномерно. Расчет витка на изгиб не производят, а ограничиваются только расчетом на срез. Условие прочности имеет вид:  z – число витков гайки b – толщина витка резьбы у основания, согласно ГОСТу на упорную резьбу  . 3. Расчет рукоятки.3.1. Длина рукоятки. Рисунок 3 - расчетная схема рукоятки Расчетная длина рукоятки  определяется в зависимости от силы  , с какой рабочий должен действовать на рукоятку, чтобы преодолеть суммарный момент сил сопротивления движению винта.  Усилие рабочего назначают в зависимости от интенсивности использования механизма. При кратковременном и редком использовании   Для удобства работы полная длина рукоятки обычно принимается на 150-200 мм больше расчетной. Возьмем длину рукоятки 300 мм. 3.2. Диаметр рукоятки.Твп + М оп Lp [Fp] dг Рисунок 4 - Расчётная схема рукоятки с эпюр изгиающего момента Мz dр     мм Список литературы
|