САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра деталей машин и ПТМ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

"Детали машин и ОК"

"Проектирование винтового механизма"

1220.РГР.ПЗ

Студент группы 1220: Сергеев В. В.

Руководитель: Сенчурин Л. П.

Санкт-Петербург

2012

Содержание

Исходные данные 2

Введение 4

1. Расчет винта 4

1.1. Определение среднего диаметра винта. 4

1.2. Определение внутреннего диаметра резьбы из условия устойчивости. 5

1.3. Выбор стандартных параметров резьбы по ГОСТу. 6

1.4. Проверка условия самоторможения. 7

1.5. Определение момента сил трения в резьбе. 8

1.6. Определение момента сил трения в пяте винта. 8

1.7. Определение длины рукоятки. 9

1.8. Определение диаметра рукоятки. 9

1.9. Проверочный расчет винта. 10

2. Расчет гайки 12

2.1. Определение высоты гайки. 12

2.2. Проверка условия максимального числа витков. 12

2.3. Определение наружного диаметра гайки. 13

2.4. Определение диаметра буртика гайки 13

2.5. Определение высоты буртика гайки. 13

2.6. Определение толщины стенки гайки. 14

2.7. Проверка возможности проворачивания гайки в корпусе. 14

3.2. Расчет болтового соединения 18

3.3. Определение КПД винтовой пары и механизма 19

Список использованной литературы 20

Исходные данные

Винтовой механизм: зажим двухстоячный горизонтальный

1. Усилие, действующее на винт Q = 12000 Н

2. Ход винта H = 400 мм

3. Расстояние между стойкой и винтом h = 550 мм

4. Усилие на рукоятке P = 100 Н

Введение

Винтовые механизмы широко используются в разнообразных машиностроительных конструкциях для преобразования вращательного движения в поступательное с большим выигрышем в силе. Достаточно часто передача винт-гайка используется в грузоподъемных устройствах и машинах, начиная от винтовых домкратов и кончая ответственными винтовыми устройствами изменения вылета стрелы тяжелых кранов. К наиболее простым относятся винтовые передачи с вращающимся винтом при неподвижной гайке.

Двухстоячный горизонтальный откидной зажим относится к быстродействующим сборочно-сварочным приспособлениям и допускает вертикальный подъем готовой конструкции после сварки. Зажим состоит из винта с гайкой и рукояткой, башмака, двух стоек.

Для закрепления подлежащих сварке деталей они помещаются между двумя стойками, после чего ввертыванием винта в гайку производят окончательное закрепление деталей под сварку.

1. Расчет винта

1.1. Определение среднего диаметра винта.

Основной причиной выхода винтовых механизмов из строя является изнашивание рабочих поверхностей витков резьбы гайки. Поэтому проектный расчет, имеющий целью определение габаритов винтовой пары, следует производить из условия износостойкости.

Так как интенсивность изнашивания, при прочих равных условиях, прямо пропорциональна величине удельного давления q на рабочей поверхности резьбы, то условие износостойкости запишется в виде:

где Q - осевая нагрузка, действующая на винт;

d₂ - средний диаметр резьбы;

- коэффициент рабочей высоты витка резьбы, равный=h / P (h– рабочая высота профиля резьбы, Р – шаг резьбы);

- коэффициент высоты гайки, равный =Н_г / d₂ (Н_г – высота гайки, d₂ – средний диаметр резьбы), рекомендуемые значения = 1,5 ... 2,5;

[q] - допускаемое удельное давление.

Преобразуя условие износостойкости, получим выражение для определения среднего диаметра резьбы d₂:

Для механизмов, у которых усилие, действующее на винт Q 10 кН, используется трапецеидальная одноходовая резьба, для которой= 0,5. Принимаем: = 2 и [q] = 10 МПа (для пары сталь - бронза). Подставляя исходные данные, определяем средний диаметр резьбы:

.