БОЛЬШАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА  
рефераты
Добро пожаловать на сайт Большой Научной Библиотеки! рефераты
рефераты
Меню
Главная
Налоги
Начертательная геометрия
Оккультизм и уфология
Педагогика
Полиграфия
Политология
Право
Предпринимательство
Программирование и комп-ры
Радиоэлектроника
Региональная экономика
Режущий инструмент
Реклама и PR
Ресторанно-гостиничный бизнес бытовое обслуживан
Римское право
Русский язык культура речи
РЦБ ценные бумаги
САПР
Сексология
Семейное право
Социология
Страховое право
Строительство архитектура
Таможенное право
Теория государства и права
Технология
Таможенная система
Транспорт
Физика и энергетика
Философия
Финансы деньги и налоги
Физкультура и спорт
Фотография
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Экологическое право
Экология
Экономика
Экономико-математическое моделирование
Экономическая география
Экономическая теория
Эргономика
Этика и эстетика
Сочинения по литературе и русскому языку
Рефераты по теории государства и права
Рефераты по теории организации
Рефераты по теплотехнике
Рефераты по товароведению
Рефераты по трудовому праву
Рефераты по туризму
Рефераты по уголовному праву и процессу
Рефераты по управлению
Рефераты по менеджменту
Рефераты по металлургии
Рефераты по муниципальному праву
Биографии
Рефераты по психологии
Рефераты по риторике
Рефераты по статистике
Рефераты по страхованию
Рефераты по схемотехнике
Рефераты по науке и технике
Рефераты по кулинарии
Рефераты по культурологии
Рефераты по зарубежной литературе
Рефераты по логике
Рефераты по логистике
Рефераты по маркетингу
Рефераты по международному публичному праву
Рефераты по международному частному праву
Рефераты по международным отношениям
Рефераты по культуре и искусству
Рефераты по кредитованию
Рефераты по естествознанию
Рефераты по истории техники
Рефераты по журналистике
Рефераты по зоологии
Рефераты по инвестициям
Рефераты по информатике
Исторические личности
Рефераты по кибернетике
Рефераты по коммуникации и связи
Рефераты по косметологии
Рефераты по криминалистике
Рефераты по криминологии
Новые или неперечисленные
Без категории

Детали машин

Детали машин

Содержание

Содержание 1

Бланк задания 2

1. Определение параметров резьбы винта и гайки 2

2. Расчет винта на устойчивость 3

3. Проверка на самоторможение 3

4. Расчет винта на прочность 4

5. Определение размеров маховичка 5

6. Определение размеров пяты 6

7. Определение размеров и проверка гайки 6

8. Определение размеров и проверка стойки 8

9. Определение размеров и проверка рычага 9

10. Расчет резьбового соединения основания и сварочной плиты 9

11. Определение КПД проектируемого механизма 10

Литература 12

Бланк задания

Определение параметров резьбы винта и гайки

Материал винта – сталь 45 (ГОСТ 1050-74).

Материал гайки – чугун СЧ15-32 (ГОСТ 1412-70).

Допускаемое давление для выбранного сочетания материалов [1] – [q]=5 МПа.

В проектируемом механизме имеется одностороннее приложение нагрузки,

поэтому для винта выбираем упорную резьбу (ГОСТ 10177-62), для которой

коэффициент рабочей высоты витка x=0.75 [1].

Коэффициент высоты гайки y=1.6 [1].

Средний диаметр резьбы, удовлетворяющий условию износостойкости, равен [1]

[pic] ,

(1)

где Q=6000Н – усилие сжатия.

Подставляя в формулу (1) числовые значения Q=6000 Н, x=0.75, y=1.6 и

[q]=5*106 Па, и округляя до целого, получим [pic]

Из ГОСТ 10177-62 находим средний диаметр d2=18.250 мм; наружный диаметр

d=22 мм; внутренний диаметр винта d1=13.322 мм; внутренний диаметр гайки

D1=14.5 мм; шаг резьбы P=5 мм.

Данный механизм должен обладать запасом самоторможения, поэтому число

заходов резьбы n=1.

Высота гайки h1 определяется по формуле

[pic]. (2)

Число витков гайки

[pic]. (3)

Длина нарезанной части винта

L=H+h1 , (4)

где H=160мм - высота подъема груза.

Подставляя в формулу (4) числовые значения H=160мм и h1=30мм, получим

L=160+30=190мм.

Расчет винта на устойчивость

Максимально возможное расстояние l от середины гайки до пяты, т.е. длина

участка винта, испытывающего сжатие, находится по формуле [1]

l=Н+0.5h1+hз,

(5)

где h3 длина части винта, находящегося в контакте с пятой и равная 30мм из

конструктивных соображений.

Подставляя в формулу (5) числовые значения H, h1 и hЗ, получаем

l=160+0.5*30+30=205мм.

Приведенная длина винта определяется зависимостью

lпр=ml ,

(6)

где m – коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления

концов винта. В данном механизме обе опоры винта следует считать шарнирами

и для такой системы m=0.7 [1]. Подставляя в формулу (6) числовые значение

получаем lпр=0.7*205=143.5мм.

Радиус инерции поперечного сечения винта ix определяется зависимостью

ix=0.25d1=0.25*13.322=3.4мм . (7)

Гибкость винта

[pic]. (8)

Так как гибкость винта мала (l=1,3 [1]; j – угол подъема винтовой линии на

среднем цилиндре; r’ – приведенный угол трения.

Угол подъема винтовой линии на среднем цилиндре

[pic] . (10)

Приведенный угол трения

[pic] , (11)

где f1 – коэффициент трения из [1] равный 0.12; a – угол наклона рабочей

грани витка к торцевой плоскости винта для упорной резьбы равный 3о.

Подставив эти значения в формулу (11), получим [pic]

Подставив значения r’=0,119 и j=0,084 в условие (9), получим

k=0,119/0,084=1,42>1,3. Значит винтовая пара обладает запасом

самоторможения.

Расчет винта на прочность

Наиболее напряженной частью винта является участок от гайки до пяты,

подвергающийся сжатию силой Q и кручению моментом TP, определяемым по

формуле

[pic]. (12)

Напряжение сжатия sc определяется по формуле

[pic]. (13)

Напряжение кручения

[pic] . (14)

Эквивалентное напряжение

[pic]. (15)

Допускаемое напряжение определяется по формуле

[pic], (16)

где sоп – опасное напряжение для винта, равное пределу текучести стали 45,

т.е. sоп=353 МПа; [S] – коэффициент запаса прочности, равный

[S]=[S1][S2][S3], (17)

где [S1] – коэффициент, учитывающий точность определения действующих на

деталь нагрузок; [S2] – коэффициент, учитывающий однородность материала

детали; [S3] – коэффициент, учитывающий требования безопасности. В

соответствии с рекомендациями [1] эти коэффициенты выбраны равными 1.2;1.5

и 1 соответственно.

Подставляя эти значения в формулу (17) получим [S]=1.2*1.5*1=1.8.

Подставляя значения sоп=353МПа и [S]=1.8 в формулу (16) получим

[s]=353/1.8=196МПа.

Так как sэ=32МПаsэ=28МПа,

условие прочности выполняется.

Из [1] диаметр буртика гайки D3=1.25D2=1.25*35=44мм

Вероятность смятия будет исключена, если выполняется условие

[pic]. (24)

Допускаемое напряжение смятия [sсм] находится по формуле (16), в которой

sоп=150МПа – предел прочности чугуна СЧ15-32 на растяжение, а [S] –

коэффициент запаса прочности определяемый по формуле (17), где коэффициенты

[S1], [S2] и [S3] в соответствии с рекомендациями [1] для данного случая

выбраны равными 1.4; 2 и 1 соответственно. Подставляя эти значения в

формулу (17) получим [S]=1,4*2,1*1=3. Подставляя эти значения в формулу

(16) получим [sсм]=150/3=50МПа.

Подставляя значения в (24) получим

[pic],

т.е. условие (24) выполняется.

Высота буртика гайки определяется из условия h2=0.5(D2-d)=0.5(35-22)=7мм.

В случае непаралельности опорных поверхностей буртика и корпуса возможно

приложение силы Q в точке А. Условие прочности на изгиб запишется в виде

[pic]. (25)

Допускаемое напряжение изгиба [sИ] находится по формуле (16) в которой

sоп=320МПа – предел прочности чугуна СЧ15-32 на изгиб, а коэффициент запаса

прочности [S] выбирается как при предыдущем расчете на прочность, т.е.

[S]=3. Подставляя эти значения в формулу (16) получим [sИ]=320/3=107МПа.

Подставляя это значение в (25) получим

[pic].

Проворачиванию гайки в корпусе под действием момента ТР противодействует

момент трения ТБ, равный

[pic], (26)

где f3=0,2 – коэффициент трения покоя между буртиком и корпусом [1]. Тогда

[pic].

Гайка не проворачивается под действием момента ТР, следовательно,

достаточно посадить гайку в корпус с натягом, например (H7/p6).

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

[pic], (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,

[pic].

Диаметр стоики, подвергающейся действию тех же нагрузок, выбирается

конструктивно [1] dC=1,3*dШ=1.3*37=52мм.

Необходимую высоту штыря h находим из условия прочности рабочих

поверхностей на смятие. Из [1] это условие выглядит так

[pic] (28)

где [sСМ]=60МПа – максимальное допускаемое напряжение [1]. Подставляя

значения в формулу (28), получим

[pic].

Основание и стойка выполняются из двух отдельных деталей и соединяются при

помощи сварки. Найдем необходимый катет шва [1] по формуле

[pic] (30)

где допускаемое напряжение в сварном шве [t]=0.6[sP]=0.6*140=84Н/мм2 [1]

при ручной сварке электродами Э42, Э50. Подставляя значения М=960000Н*мм,

dC=52мм в формулу (30) получим [pic].

Определение размеров и проверка рычага

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

Проверим рычаг на прочность по формуле

[pic], (29)

где [s] – выбирается как при расчете штыря на прочность и равно 196МПа; WX

– момент сопротивления из [2] для прямоугольника

WX=b0*h02/6=13*502/6=5416мм3. Подставляя полученные значения в формулу (30)

получим [pic].

Для ограничения вертикального перемещения рычага нарежем на штырь резьбу

[1] dР=20мм с шагом РР=2,5мм. На штырь сверху одевается шайба 20 ГОСТ 18123

– 72, и гайка М20 ГОСТ 11860 – 73. Длина нарезанной части резьбы LP=15мм.

Гайка застопорена шайбой 20 ГОСТ 11872 – 73, для чего в винте выполняется

канавка шириной 5мм и глубиной 4мм, длина канавки 20мм.

Расчет резьбового соединения основания и сварочной плиты

Размеры соединения В=100мм; y=40мм.

Определим усилие затяжки болта обеспечивающее нераскрытие стыка по формуле

[pic] (31)

где n=4 – общее число болтов; [sC]=1МПа – минимальное необходимое

напряжение сжатия на стыке; АСТ=B2=10000мм2 – площадь стыка;

WСТ=B3/6=1003/6=166667мм3 – момент сопротивления стыка. Подставим эти

значения в формулу и получим

[pic].

Внешнюю осевую нагрузку на болт найдем по формуле

[pic]. (32)

Определим расчетную нагрузку на болт

QБ=QЗАТ+cQР, (33)

где c=0.25 - коэффициент внешней нагрузки. Подставим в формулу (33)

значения QЗАТ=18250Н и QР=4500Н получим QБ=18250+0.25*7200=20050Н

Условие прочности болта имеет вид

[pic], (34)

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

напряжение зависит от диаметра резьбы

[s]=(0,2+8d1)sт, (35)

где sT=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]

[pic]. (36)

Подставляя в формулу (36) значения Q=6000Н, r’=0,119, j=0,084, ТП=3840Н*мм

и d2=18мм, получаем

[pic]

Литература

1. Кривенко И.С. Проектирование винтовых механизмов. Л., 1986.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. Т.1. М., 1979.

Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет.

Кафедра деталей машин и подъемно-транспортных машин

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по деталям машин

РАЗРАБОТАЛ

Студент 32АГ1 гр. Ростунов Д.А.

РУКОВОДИТЕЛЬ

Профессор Кривенко И.С.

1998

-----------------------

[pic]

Рис. 3. К расчету резьбового соединения

d6

d5

А

[pic]

Рис.2. Гайка





17.06.2012
Большое обновление Большой Научной Библиотеки  рефераты
12.06.2012
Конкурс в самом разгаре не пропустите Новости  рефераты
08.06.2012
Мы проводим опрос, а также небольшой конкурс  рефераты
05.06.2012
Сена дизайна и структуры сайта научной библиотеки  рефераты
04.06.2012
Переезд на новый хостинг  рефераты
30.05.2012
Работа над улучшением структуры сайта научной библиотеки  рефераты
27.05.2012
Работа над новым дизайном сайта библиотеки  рефераты

рефераты
©2011