С22-99 (5 вар) (С22-99 (5 вар))

Посмотреть архив целиком

МГТУ им. Н. Э. Баумана

Кафедра РК-3








Домашнее задание №1


«Расчет соединений

деталей машин»







Студент:


Группа:


Преподаватель:


Дата предъявления:


Дата зачета:


Подпись преподавателя:








Москва, 2015

1.1 Определим диаметр d винта и высоту гайки Hг:

Рис.1


Тип резьбы: упорная ГОСТ 10177-82.

Коэффициент высоты резьбы [1], стр. 38

Угол наклона рабочей стороны профиля резьбы [1], стр. 38

F= 12 кН, Lмах= 560 мм (из условий)

Коэффициент высоты гайки примем () [1], стр. 38


=>[p]=12 МПа [1], табл. 4.2

Расчет на износостойкость:

Выбираем резьбу S20: P=4, d=20 мм, d2=17 мм(>15,4 мм) [1], табл. 9

d3 = d - 1,735P = 13,06 мм [1], табл. 9

D1 = d - 1,5P = 14 мм [1], табл. 9

Hг = ψH*d2 = 1,8*17 = 30,6 мм. Принимаем Hг =32 мм.

Проверка на самоторможение:

[1], стр.40

f=0,1, [1], табл. 3.3

[1], стр.40

[1], стр.40

5,71°>4,3° => условие самоторможения выполняется





Проверка на устойчивость:

Гибкость

, т.к. ψh= 1,8. Значит можем считать гайку шарнирной опорой

560+ =576 мм – расчётная длина сжатого участка винта

радиус инерции поперечного сечения винта

89,58<91 => устойчивость обеспечивается


Расчет момента завинчивания:

, где Dср.т.=dt/2


1.2 Определение размеров рукоятки

Принимаем Fраб=100 Н

(принимаем 450 из ряда Ra 40)

Принимаем Fmax=300 Н

Т.к. рукоятка из стали 35, то

Примем ST = 1,3

(принимаем dрук=18 мм из ряда Ra 40)

1.3 Определение диаметра резьбового конца стойки

Примем χ (коэффициент восприимчивости нагрузки) равен 0,25

Болты с зазором

Класс точности 3.6: σт=180 МПа

1)Условие нераскрытия стыка:

, где K=1,3 – коэффициент запаса по нераскрытию,

z – число болтов

Fзат=5850 Н


2)Введём расчётную силу Fr и по ней найдём необходимый диаметр dст:

Fр=1,3*Fзат + χ*F = 1,3*5 850 + 0,25*12 000 = 10 605 Н

Из условия прочности затянутого болта:


3)По стандарту принят болт М22, у которого dзат=18,93 мм, dст=22 мм














1.4 Шлицевое соединение треугольного профиля

Принимаем(из условий)

Шлиц треугольный. Число зубьев z=2

dз=15,36 мм

Т.к. , то принимаем D = dш = 15 мм

d = 11 мм – меньший диаметр шлица

- средний диаметр шлица

Определим длину шлицевого соединения из расчёта на смятие:

(таблица)

h – высота рабочей поверхности шлица

c = 0,2 мм – размер фаски

По ряду (Ra40) принимаем lш = 22 мм



2. Построение эпюр сил и моментов по длине винта





3.1 Проверка прочности сварных швов

Сварка электродами типа Э-42

1.Сварное соединение тавровое. Швы угловые. Принимаем катет шва К=3мм

dрук


2.

М


3. Силовые факторы

F=100*310/60=516,67 – сдвигающая сила.

M=15500 H*мм

4. Касательные напряжения

Т.к то прочность достаточна














4. Проверка прочности других способов фиксации гайки в траверсе.


Сварное соединение

1.Сварное соединение тавровое. Швы стыковые. К=3.

Tр


2.

3. Силовые факторы

Tр=18 054 Н*мм

F=18 054/40,8=442,5 Н – сдвигающая сила.

4. Касательные напряжения

1,07 МПа


[1], табл. 2.1

[1], стр. 9

МПа

Т.к то прочность достаточна











Посадка с натягом


Для расчётной схемы соединения с натягом имеем (см. задание):

D=1,2*d+12=1,2*20+12=36 мм

d1=d=20 мм

d2=1,5*D=1,5*36=54 мм (задаём эту величину сами)

l=0,9*HГ=0,9*32=28,8 мм

Ra1=Ra2=0,8 мкм

1. Давление p для передачи крутящего момента.

к = 2 (статическое соединение); f = 0,14; d=20 мм; D=40,8 мм;

l = 28,8 мм

2.Необходимый расчетный натяг

Модуль упругости первого рода для стали определяем

E = 2,1*105 Н/мм2. µ1 = 0,33. µ2 = 0,3.


=1,563

=2,9

мкм


3. Поправка на обмятие микронеровностей

U=k1*Ra1+k2*Ra2

Ra1, Ra2среднее арифметические отклонения профиля сопрягаемых поверхностей. В нашем случае Ra1 = 0,8 мкм, Ra2 = 0,8 мкм.

k1, k2коэффициент, зависящий от Ra1 и Ra2. При Ra > 1,25 мкм k = 5, а при Ra 1,25 мкм k = 6. В нашем случае k1 = 6, k2 = 6.

U = 6*0,8 + 6*0,8 = 9,6 мкм.


4. Минимальный допустимый измеряемый натяг

83,3 мкм


5. Максимальный допустимый по условиям прочности натяг

бронза Бр А9ЖЗЛ

сталь 35


6. Пригодна посадка H7/r6


7. Температура нагрева траверса









СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Методические указания к выполнению домашнего задания по разделу «Соединения» курса «Основы конструирования деталей и узлов машин», В. П. Тибанова, Л. П. Варламовой 2003 года издания.

  2. Атлас деталей машин, часть первая, 1992 года издания.

  3. Учебник «Детали машин» под редакцией О. А. Ряховского, 2004 года издания.

  4. Учебник «Сопротивление материалов», В. И. Феодосьев, 2000 года издания.








Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.