Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование винтового домкрата

Содержание


Введение

Выбор типа резьбы

Выбор материала

Условие самоторможения

Проверка винта на устойчивость

Выбор конструкции пяты. Выбираем сферическую пяту

Расчет прочности винта

Определение размеров гайки

Расчет рукоятки

Расчет параметров передачи


Введение


В данной работе предоставлен винтовой домкрат, который используется на монтаже для подъема тяжелых конструкций на небольшую высоту.

Винтовой домкрат состоит из: винта, гайки, корпуса, прижима (пяты), основания и маховика.

С помощью маховика винт приводится в движение, то есть начинает вращаться вокруг своей оси. Вращательное движение винта превращается в поступательное при помощи гайки, установленной в корпусе. Вследствие чего создается необходимое рабочее усилие (прижим детали или ее высвобождение).

Выбор типа резьбы


Так как винт будет испытывать большую одностороннюю нагрузку, то целесообразней будет выбор упорной резьбы.

Этот выбор объясняется тем, что площадь рабочей поверхности резьбы меньше, чем у трапециедальной, т.е. будет требоваться меньшее усилие на преодоление трения между гайкой и болтом.


Проектирование винтового домкрата


Выбор материала


Стальной винт - 50

Бронзовая гайка - БрО10Ф1

Расчет на износостойкость.

Давление в витках резьбы [q] = 10 - 15 мПа.

Что бы ограничить износ, ограничиваем давление в витках резьбы.


Проектирование винтового домкрата,


Где A - площадь витков резьбы, Q - максимальное усилие на винт.


Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкратаПроектирование винтового домкрата,


где

Проектирование винтового домкрата - коэффициент высоты рабочего профиля,


Проектирование винтового домкрата


(для упорной резьбы);

Проектирование винтового домкрата - коэффициент высоты гайки.


Проектирование винтового домкрата = 1.2 - 2.5


Принимаем Проектирование винтового домкрата= 2


Проектирование винтового домкрата


Шаг

резьбы

P

Наружный диаметр

d

Средний диаметр

d2

Внутр. диаметр

d1

Число витков гайки

z

Приведенный угол трения

Проектирование винтового домкрата

Угол подъема винтовой линии

Проектирование винтового домкрата

Коэф. запаса самотор-можения Проектирование винтового домкрата

2 20 18.5 17 18.5 4.58 1.971 2.32
3 22 19.75 16.923 13.16 4.58 2.768 1.65
5 22 18.25 13.322 7.3 4.58 4.984 0.9
8 24 18 10.116 4.5 4.58 8.052 0.57

Условие самоторможения


Для обеспечения самоторможения механизма должно выполняться условие:


Проектирование винтового домкрата,


где Проектирование винтового домкрата - приведенный угол трения;

Проектирование винтового домкрата - угол подъема винтовой линии;

k - коэффициент запаса самоторможения: для самотормозящихся механизмов k і 1,3.

Угол подъема винтовой линии Проектирование винтового домкрата зависит от геометрии резьбы:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - шаг резьбы;

Проектирование винтового домкрата= 1 - число заходов резьбы;

Проектирование винтового домкрата - средний диаметр резьбы.


Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата


Приведенный угол трения Проектирование винтового домкрата:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - коэффициент трения, зависящий от шероховатостей рабочих поверхностей витков и материала гайки.

Проектирование винтового домкрата=0.08.

Проектирование винтового домкрата - угол наклона рабочей грани витка к торцевой плоскости винта: для упорной резьбы - Проектирование винтового домкрата=3°


Проектирование винтового домкрата

Проверка числа витков гайки: Проектирование винтового домкрата (6 - 12)

Резьба с шагом 2: Проектирование винтового домкрата

Резьба с шагом 3: Проектирование винтового домкрата

Резьба с шагом 5: Проектирование винтового домкрата

Резьба с шагом 8: Проектирование винтового домкрата

Следовательно: Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата


Среди представленных резьб лучше всего подходит резьба S 22Х3, хотя у нее большое число витков гайки, но в расчетах принято заниженное давление в витках резьбы.


Проверка винта на устойчивость


Максимальная длина сжимаемого винта, мм:


Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата


Приведенная длина:

Проектирование винтового домкрата

где Проектирование винтового домкрата = 2 - коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления концов винта;

Гибкость винта Проектирование винтового домкрата определяется по формуле:


Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата


Для винтов приПроектирование винтового домкрата>100 из рекомендованных марок сталей Проектирование винтового домкрата можно найти по формуле:


Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкратаМПа

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкрата


Условие устойчивости винта не выполняется.


Шаг

резьбы

P

Наружный диаметр

d

Средний диаметр

d2

Внутр. диаметр

d1

Число витков гайки

z

Приведенный угол трения

Проектирование винтового домкрата

Угол подъема винтовой линии

Проектирование винтового домкрата

Коэф. запаса самотор-можения k
3 32 29.75 26.793 19.83 4.58 1.84 2.49

Проверка числа витков гайки:


Проектирование винтового домкрата (6 - 12)

Резьба с шагом 4: Проектирование винтового домкрата

Резьба с шагом 5: Проектирование винтового домкрата

Резьба с шагом 8: Проектирование винтового домкрата

Резьба с шагом 3: Проектирование винтового домкрата


Условие самоторможения.

Для обеспечения самоторможения механизма должно выполняться условие:


Проектирование винтового домкрата,


где Проектирование винтового домкрата - приведенный угол трения;

Проектирование винтового домкрата - угол подъема винтовой линии;

k - коэффициент запаса самоторможения: для самотормозящихся механизмов k і 1,3.

Угол подъема винтовой линии Проектирование винтового домкрата зависит от геометрии резьбы:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - шаг резьбы;

Проектирование винтового домкрата= 1 - число заходов резьбы;

Проектирование винтового домкрата - средний диаметр резьбы.


Проектирование винтового домкрата


Приведенный угол трения Проектирование винтового домкрата:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - коэффициент трения, зависящий от шероховатостей рабочих поверхностей витков и материала гайки.


Проектирование винтового домкрата=0.08-0.1


Проектирование винтового домкрата - угол наклона рабочей грани витка к торцевой плоскости винта: для упорной резьбы - Проектирование винтового домкрата=3°


Проектирование винтового домкрата


Следовательно:


Проектирование винтового домкрата


Выбор конструкции пяты. Выбираем сферическую пяту


Проектирование винтового домкрата


Сферическая пята обеспечивает меньший момент трения за счет значительно меньшей площади трения. Рабочая поверхность пяты и подпятника должны иметь твердость HRC 40-56. Радиус сферы R находится из условия контактной прочности рабочих поверхностей:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - приведенный модуль продольной упругости, для стальных деталей Проектирование винтового домкрата= 2,1Ч105 МПа; допускаемое контактное напряжение


Проектирование винтового домкрата,


где Проектирование винтового домкрата - предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов;

Проектирование винтового домкрата - коэффициент долговечности: для рассматриваемых деталей, отличающихся небольшим числом циклов нагружения за весь срок службы Проектирование винтового домкрата = 2,5; Проектирование винтового домкрата - коэффициент запаса контактной прочности.

Величина Проектирование винтового домкрата зависит от твердости Проектирование винтового домкрата менее твердой поверхности: в случае объемной закалки деталей (HRC 40-56):


Проектирование винтового домкрата (МПа), Проектирование винтового домкрата=1,2;


таким образом, допускаемое контактное напряжение равно:


Проектирование винтового домкрата мПа;

Проектирование винтового домкрата мм


Принимаем R = 64 мм.

Диаметр круговой площадки контакта, получающийся в результате деформации сжимаемых тел определяется по формуле:


Проектирование винтового домкрата мм


Момент трения в сферической пяте:


Проектирование винтового домкрата Н*мм


Расчет прочности винта


Проверка на прочность винта выполняется по условию прочности на одновременное действие сжатия и кручения:

Момент трения в резьбе:


Проектирование винтового домкратаН/мм

Проектирование винтового домкрата,


Где


Проектирование винтового домкрата; Проектирование винтового домкратаПроектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - осевое усилие, действующее на винт;

[Проектирование винтового домкрата] = 140 кгс/ммПроектирование винтового домкрата

A1 - площадь поперечного сечения винта;

Mкр - момент, скручивающий винт;

Wp1 - полярный момент сопротивления поперечного сечения винта;

dmin - диаметр опасного сечения винта. В качестве опасного сечения принимают сечение, нагруженное осевой силой Q и максимальным крутящим моментом и при этом имеющий минимальный диаметр.


Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкратаПроектирование винтового домкрата [Проектирование винтового домкрата]


Следовательно, условие прочности винта выполняется.


Определение размеров гайки


Высота гайки равна:


Проектирование винтового домкрата


Проектирование винтового домкрата мм.

Проектирование винтового домкрата Проектирование винтового домкратамм


Проектирование винтового домкрата принимаем 3.


Проектирование винтового домкрата


Наружный диаметр гайки Проектирование винтового домкрата:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - осевое усилие, действующее на винт;

Проектирование винтового домкрата - коэффициент, учитывающий напряжения от скручивания, Проектирование винтового домкрата= 1,25…1,3;

d - наружный диаметр резьбы;

Проектирование винтового домкрата - допускаемое напряжение; для бронзы и чугуна можно принять Проектирование винтового домкрата = 60…70 МПа.


Проектирование винтового домкрата мм.


Принимаем Проектирование винтового домкрата= 38 мм.


Проектирование винтового домкрата


Фаска Проектирование винтового домкрата=2мм, Проектирование винтового домкрата=1.6мм. Радиус закрепления Проектирование винтового домкрата=1мм

Расчет буртика:


Проектирование винтового домкратамПа


Диаметр буртика Проектирование винтового домкрата


Проектирование винтового домкратамм


где Проектирование винтового домкрата - допускаемое напряжение смятия; для бронзы можно принять Проектирование винтового домкрата = 70 МПа.

Принимаем Проектирование винтового домкрата мм.

Высота буртика Проектирование винтового домкратагайки определяется по формуле:


Проектирование винтового домкрата мм.


Принимаем высоту буртика равной 5 мм. Условие буртика на срез:


Проектирование винтового домкрата, Проектирование винтового домкрата - выполняется.


Для удержания гайки от проворачивания устанавливаем стопорный винт с потайной головкой. (d = 5). ГОСТ 1478-93.


Расчет рукоятки


Необходимая длина рукоятки:


Проектирование винтового домкрата


где Проектирование винтового домкрата - момент создаваемый рабочим для преодоления моментов трения в резьбе Проектирование винтового домкрата и на пяте Проектирование винтового домкрата; Проектирование винтового домкрата - для кратковременной работы Проектирование винтового домкрата=300 Н. Момент трения в резьбе определяется по формуле:


Проектирование винтового домкрата

Проектирование винтового домкратаНмм

Проектирование винтового домкрата Нмм ,Проектирование винтового домкратамм


Проектирование винтового домкрата


Конструктивная длина рукоятки принимается с учетом ширины ладони рабочего и диаметра головки

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: