Навигация
Конструирование и проверочный расчет элементов втулки
26794
знака
9
таблиц
25
изображений
2.3 Конструирование и проверочный расчет элементов втулки
Конструкция втулки изображена на рисунке. Фаска A ´ 10° входная (см. п.1.1.7). Размеры на рисунке:
c = 2,5 мм,
r = 2 мм,
A = 1 мм.
Расчет втулки аналогичен расчету гайки в силу схожести конструкций.
Материал втулки – сталь 20:
[sР] = 95 МПа; [sСМ] = 175 МПа; [sИЗ] = 95 МПа; [tСР] = 45 МПа.
При выборе допускаемых напряжений учитывался знакопеременный характер нагрузки. Термообработка – нормализация.
Проверим втулку на растяжение:
где kКР = 1,25 – коэффициент кручения.
Т.к. втулка изготавливается путем отливки, необходимо выполнение условие
DВТ ³ DГ +18 мм,
DВТ ³ 68 мм. Но, учитывая применение сварки, примем DВТ = 90 мм.
По диаметру DГ втулка растачивается (чистовое растачивание).
Буртик втулка проверим на срез и изгиб. В качестве нагрузки на буртик берется расчетная нагрузка на винтовую пару. Торцовая поверхность втулки имеет форму кольца и проверяются на смятие.
На смятие:
Примем: = 100 мм.
На изгиб:
На срез:
Из расчета на изгиб и срез принимаем: hб = 2 мм.
2.4 Расчет на неподвижность гайки относительно втулки
Неподвижность гайки-вкладыша относительно корпуса (см. рис. ниже) обеспечивают выбором посадки с натягом или посадки переходной и применением одновременно стопорного устройства в виде винта или штифта с последующей их проверкой на прочность от момента
Т = TРЕЗ – TБ
где TБ - момент трения бурта гайки или её торца о корпус механизма, определяемый по формуле
,
A = 1 мм (см. п.1.1.7);
Т.к. TРЕЗ = 137,6968 Н·м > > TБ = 28,464 Н·м, т.е. трение бурта гайки о втулку не обеспечивает неподвижность гайки относительно втулки, то необходимо рассчитать посадку с натягом или переходную посадку с применением одновременно стопорного устройства в виде винта или штифта.
Произведем выбор посадки с натягом.
Посадочный диаметр d = DГ = 50 мм, посадочная длина l = 32 – 3 – 0,25 = = 28,75 мм.
На соединение действует момент Т = TРЕЗ – TБ = 137,6968 Н·м – 28,464 Н·м = 109,2328 Н·м.
Определим давление на посадочной поверхности p. Давление p должно быть таким, чтобы силы трения оказались больше внешних сдвигающих сил.
При одновременном нагружении вращающим моментом Т и сдвигающей силой FВ, (см. рис.) расчет ведут по равнодействующей окружной Ft и осевой силе FX:
откуда
Номинальный натяг NР связан с посадочным давлением р зависимостью Ляме, выводимой в курсе «Сопротивление материалов» (см. рис.).
где d – посадочный диаметр; d1 – диаметр отверстия охватываемой детали (для сплошного вала d1 = 0); d2 – наружный диаметр охватывающей детали (ступицы); Е1 и Е2 – модули упругости материала соответственно охватываемой и охватывающей деталей; m1 и m2 – коэффициенты Пуассона материалов соответственно охватываемой и охватывающей деталей; для стали принимают m = 0,3, для чугуна m = 0,25, для бронзы m = 0,32 – 0,35.
Натяг посадки, измеряемый по вершинам микронеровностей, должен быть больше номинального натяга на величину обмятия микронеровностей (см. рис.) U = 1,2 (Rz1 + Rz2) » 5,5 (Ra1 + Ra2):
N = NР + U,
где Ra1, Ra2 – средние арифметические отклонения профилей; Rz1, Rz2 – высота микронеровностей (мкм).
Произведем вычисления:
| Данные для расчета | ||||||
| d | d1 | d2 | E1 | E2 | m1 | m2 |
| DГ | D4 | DВТ | ||||
| мм | МПа | |||||
| 50 | 33 | 90 | 2·105 | 1·105 | 0,3 | 0,34 |
Для наружного диаметра гайки назначается шлифование круглое чистовое (шероховатость Ra1 = 0,32 мкм). Для внутреннего диаметра втулки назначается растачивание чистовое (шероховатость Ra2 = 1,25 мкм).
U = 5,5 (0,32 мкм + 1,25 мкм) = 8,635 мкм » 9 мкм;
N = NР + U = 79 мкм + 9 мкм = 88 мкм.
Выбор посадки. Рекомендуемые посадки 
| Номинальный размер, мм | мкм | ||||||
| H7 | p6 | r6 | s6 | u7 | |||
| 50 | +25 | +42 | +50 | +59 | +95 | ES(es) | |
| 0 | +26 | +34 | +43 | +70 | EJ(ei) | ||
| Натяг | Nmax = es - EJ | - | 42 | 50 | 59 | 95 | |
| Nmin = ei - ES | - | 1 | 9 | 18 | 45 | ||
Выберем посадку с натягом 
по 7-му квалитету, т.к. она соответствует расчетной.
Похожие работы
... на кольцевой пяте будет равен: , (8) где = 0,10…0,12 – коэффициент трения стальной чашки о стальной винт. По формуле (8) рассчитываем: 4. Расчет гайки Проектирование гайки Ходовая гайка винтового механизма должна иметь простую конструкцию, легко монтироваться, не проворачиваться в корпусе из-за момента трения в резьбе и не выпадать при ...
... ; фС- красный; 0-шина: изолированный контроль– белый; заземлённая нейтраль–чёрный. 2. ~; фаза–красный; 0–жёлтый. 3. –; (+)–красный; (–)–синий; нейтраль–белый. Лекция 20. "Основы конструирования" Основы патентоведения 1.0 Введение –Изобретательство – важный фактор ТП.– Изобретательское право (ИП).– Открытия, Изобретения, Промышленные образцы – объекты изобретательского права (Субъекты ...
... . Р1=Рcosa,(36) Р1 – движущая сила, используемая для преодоления сил полезных сопротивлений: Р из Т.3=6 Н. Р1=5,66 Н. Fтр=0,55 H< Р1=5.66 H. Из этого следует, что толкатель при работе программного механизма не заклинит, и он будет двигаться по поверхности кулачка и отвечать заданной программе. Таким образом, конструкция спроектированного кулачка и толкателя соответствует требуемым ...
... , привода кинематической передачи и кулачкового механизма. Толкатель кулачкового механизма соединяется с исполнительным элементом системы управления движением летательного аппарата. Входной величиной программного механизма является число импульсов, подаваемых на шаговый электродвигатель, выполненный из электромагнита, храпового колеса, толкающей и стопорной собачек, а выходной – прямолинейное ...
0 комментариев