6. Определение размеров корпуса и чашки

Принимая материал корпуса и чашки - серый чугун (например, марки ), произведем расчет корпуса домкрата на сжатие. Напряжения сжатия в сечении 1-1 корпуса (рис. 1),

, откуда

Полагая , где

- предел прочности чугуна на сжатие,

- коэффициент, соответствующий запасу прочности .

возьмем , , тогда

По условиям технологии литейного производства при обычном литье не удается получить стенку отливки толщиной менее 8мм. Таким образом, принимая толщину стенки корпуса домкрата 8мм, мы имеем запас прочности 25, что, конечно, излишне, но неизбежно. Поэтому на практике расчета корпуса и чашки не производят, а принимают их размеры, исходя из принятой технологии или, как говорят, конструктивно.

7. Пример проектирования

Задание: рассчитать и вычертить винтовой домкрат для грузоподъемности массы в кг, , при высоте подъема с упорной резьбой.

Расчет винта

Рис.1. К расчету винта

Принимая конструкцию домкрата в соответствии с [1, рис. 4.22] видим, что на участке между чашкой и гайкой винт находится в условиях сжатия силой (рис.1). По условию прочности винта на сжатие в сечении 1-1, [2], находим внутренний диаметр резьбы:

, где

[ ] - допускаемое напряжение на сжатие для материала винта.

Принимаем материал для винта сталь марки , для которой , откуда

(1)

Определяем шаг резьбы и находим стандартные параметры нарезки [3, стр.41].

По условию прочности (1) наилучшим образом подходит резьба диаметром , шагом 6мм, внутренним диаметром и средним .

Производим проверку резьбы на самоторможение:

, где (2)

- угол трения для пары винт - гайка.

Задаваясь материалом гайки - бронза , для пары мягкая сталь-бронза со смазкой [4, стр.899] имеем коэффициент трения , что соответствует

,

- угол подъема винтовой линии резьбы:

Таким образом, условие самоторможения (2) выполняется.

Расчет гайки

Рис.2. К расчету гайки

Высоту гайки находим из условия невыдавливания смазки между витками:

где - допускаемое удельное давление, ,

- число витков.

Принимаем .

Находим диаметр гайки из условия ее прочности на растяжение в сечении 1-1:

где - допускаемое напряжение на растяжение, . Принимаем и определяем перенапряжения:

;

,что недопустимо,

т.к. , поэтому принимаем .

Диаметр буртика находим из условия его прочности на смятие:

Принимаем диаметр буртика .

Определяем толщину буртика из расчета на срез:

Принимаем толщину буртика 6 мм.

Расчет рукоятки

Рис.3. К расчету рукоятки

Длину рукоятки (рис. 3) находим из условия равновесия винта, находящегося под действием

- момента трения на торце головки,

- момента трения в нарезке,

- активного момента от силы на рукоятку от руки рабочего.

, где

-коэффициент трения для пары материалов чашки и винта. Принимая материал чашки - серый чугун марки , находим [4, стр. 899]. Средний радиус площадки контакта предварительно принимаем

откуда

Принимая , находим

Диаметр рукоятки находим по условию прочности ее по изгибу:

, где

- допускаемое напряжение для стали .

Принимаем диаметр рукоятки .