Расчеты конструктору

Автор

Сергей Фёдорович Гаврилов

Жанр

Справочная литература

Год написания книги

2021

<< 1 ... 23 24 25 26 27 28 29 30 31 ... 34 >>

На страницу:

Перейти

27 из 34

Настройки чтения

Размер шрифта

Высота строк

Поля

Если гибкость винта превышает 100, то расчет ведем

по формуле Эйлера: Определим критическую нагрузку Fgk:

Fgk = Pii * Pii * E * Jx / (( LL * Кп ) * ( LL * Кп ));

Где E = 210000 МПа – Модуль упругости легированной стали.

Запас устойчивости по критической нагрузке должен быть = 3 .. 6..

…. …..

Момент сопротивления кручению по внутреннему диаметру винта:

WR = Pii * DVR* DVR* DVR / 16; WR = Pii * 94 * 94 * 94 / 16;

WR = 163084,787 куб.мм.

Касательное напряжение от крутящего момента:

Tv = Mk*1000 / WR ; Tv = 26087405 / 163084,787 ; Tv = 159,962 Н / кв.мм.

Приведенное напряжение ( эквивалентное ):

Be = sqrt( Bsv * Bsv + 4 * Tv * Tv );

Be = sqrt( 240,562 * 240,562 + 4 * 159,962 * 159,962 );

Be = sqrt( 160221,4416 ); Be = 400,277 Н / кв.мм.

При максимально допускаемом напряжении = 500 Н / кв.мм. Винт прочен..

Расчет гайки на прочность:

Распределение нагрузки по виткам гайки неравномерное. Экспериментально определено:

По И.А. Биргеру стр. 54.. Распределение нагрузки в процентах от общего усилия по виткам винта.

Отсчет ведем от опорного торца гайки. Первый виток 36,5-37,4%.. Второй 23,8-22,8%.. Третий 16,5-16,8%..

Четвертый 12,8-13,4%.. Пятый 10,5-9,64%.. Поэтому в расчет берут обычно восемь витков.

По ГОСТ 5915-70 высота гайки берется 7,4-7,6 витков, напряжение растяжения принимается

по внутреннему сечению резьбы винта как 0,625 от временного сопротивления разрыву стали ( металла ).

Высоту гайки назначают в диапазоне от Hg = 1,25 * Dn;

до Hg = 2 * Dn; для обеспечения лучшего центрирования винта.

В виду того, что нагрузку воспринимают не более восьми витков резьбы

– в расчет берут реальное количество витков гайки но не более восьми.

Рассчитаем гайку высотой Hg = 192 мм ( восемь витков ).. Nv = 8…

Расчет на срез витков гайки ( винт более прочный ).

Длина развертки восьми витков винта по наружному диаметру:

Lv = ( sqrt( ( Dn * Pii ) * ( Dn * Pii ) + ( P * P ) )) * Nv;

Lv = ( sqrt( ( 120 * Pii ) * ( 120 * Pii ) + ( 24 * 24 ) )) * 8 = 3022 мм…

Толщина витка гайки в месте среза ( для трапецеидальной резьбы ):

Hv = ( P / 2 ) + (( tg ( Ua )) * ( P / 4 ))*2;

Hv = 12 + (( tg ( 15 )) * 6)*2; Hv = 15,2154 мм

Площадь среза восьми витков:

Sv = Lv * Hv; Sv = 3022 * 15,2154 = 45980,9 кв.мм.

Напряжение среза:

Bsg = Fg / Sv; Bsg = 1000000 / 45980,9 = 21,75 H / кв.мм….

Расчет витков гайки на изгиб:

Рассчитываем как консольную балку жестко заделанную в стену.

Высота сечения витка: Hvi = 15,75 мм. ( по прорисовке )..

Длина сечения витка: Lv = 3022 мм. ( из предыдущего расчета )..

Момент сопротивления изгибу сечения:

Hvi=15,75 мм. Взято по прорисовке профиля резьбы.

Wv = Lv * Hvi * Hvi / 6; Wv = 3022 * 15,75 * 15,75 / 6;

Wv = 124940,8 куб.мм.

Плечо изгибающего момента Lp = 7 мм. ( по прорисовке )..

Изгибающий момент: Mv = Fg * Lp; Mv = 1000000 * 7; Mv = 7000000 Н*мм.

Напряжение изгиба: Bvi = Mv / Wv; Bvi = 7000000 / 124940,8; Bvi = 56,03 Н / кв.мм.