Расчет рукоятки

6. Расчет рукоятки

Конструкция рукояток и маховичков

В качестве привода винтового механизма используются рукоятки или маховички разнообразных типов, конструкции. Тип рукоятки (маховичка) выбирается исходя из анализа работы механизма, по соображениям удобства использования и минимальной стоимости.

При неинтенсивном использовании винтового механизма применяют более простые и дешевые в изготовлении рукоятки различных типов. Наиболее распространенной является прямая подвижная рукоятка круглого сечения. Она устанавливается в отверстии головки винта с зазором 0,2-1,0 мм (в зависимости от диаметра рукоятки) для обеспечения беспрепятственного перемещения в осевом направлении.

Для предотвращения выпадения рукоятки на ее концах устанавливают шаровые ручки по МН 6-64 с помощью резьбы или эпоксидного клея.

Расчетная длина рукоятки

Расчетная длина рукоятки (радиус маховичка), т.е. расстояние от оси вращения винта до центра ладони рабочего:

, (18)

где  – момент создаваемый рабочим для преодоления моментов трения в резьбе  и на пяте ;

 – усилие, создаваемое одним рабочим; для кратковременной работы

=200…300 Н.

По формуле (18) рассчитываем:

.

Проектирование рукоятки

Диаметр рукоятки круглого сечения находится из условия ее прочности на изгиб:

. (19)

Рукоятка изготавливается из недорогих стали, Ст3. Допускаемое напряжение на изгиб для Ст3 можно принять  = 85 МПа.

По формуле (19) рассчитываем:

.

Размеры головки винта можно задать, руководствуясь соотношениями

,

где числовой коэффициент тем больше, чем меньше d. При рекомендуемых соотношениях размеров проверки прочности не требуется, так как все условия прочности заведомо выполняются.

Применение профильных соединений

При использовании в винтовом механизме съемных рукояток (рис. 6.2) или нестандартных маховичков, их можно устанавливать на винт с помощью профильного соединения. В технике чаще всего применяют квадратный профиль со скругленными краями.

Размеры профильного соединения задаются конструктивно. Посадочный диаметр  принимают несколько меньше внутреннего диаметра резьбы  для обеспечения свободного прохода гайки при сборке механизма: ; .

Длину соединения принимают .

Ширину квадрата  желательно принимать из ряда размеров зева гаечных ключей.

Ширина грани  определяется с помощью прорисовки.

После этого проверяется прочность профильного соединения на смятие:

. (20)

Допускаемые напряжения смятия  определяются прочностью более слабого материала соединения. Для стальных рукояток и маховичков МПа.

По формуле (20) рассчитываем:

7. Расчет параметров передач

КПД винтового механизма, учитывающий суммарные потери в винтовой паре и на пяте, определяется по формуле:

. (21)

По формуле (21) рассчитываем:

Передаточное число передачи «винт-гайка»:

. (22)

По формуле (22) рассчитываем:

Выигрыш в силе:

.

Список литературы

1.  Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.1. – М.: «Машиностроение», 1980 – 728с.

2.  Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. – М.: «Машиностроение», 1980 – 559с.

3.  Иосилевич Г.Б. Детали машин – М.: «Машиностроение», 1988 – 368с.

4.  Камнев Г.Ф. Винтовые механизмы – Л.: изд. ЛКИ, 1967 – 52с.

5.  Кривенко И.С., Артемьев Н.С. Проектирование винтовых механизмов – Л.: изд. ЛКИ, 1986 – 53с.

6.  Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование – Минск.: УП «Технопринт», 2002. – 290с.

7.  Орлов П.И. Основы конструирования. В 3-х кн. Кн. 1. – М.: «Машиностроение», 1977 – 623с.

8.  Решетов Д.Н. Детали машин – М.: «Машиностроение», 1989 – 496с.

9.  Шелофаст В.В. Основы проектирования машин – М.: Изд-во АПМ, 2000 – 472с.