Расчеты конструктору
Шрифт:
Hv=0,7362*P.. Расчетная высота сечения витка гайки на изгиб.
Lp=0,375*P.. Плечо изгиб момента для витка гайки.
Hvs=0,7362*P.. Расчетная высота сечения витка гайки на срез.
Справочные данные:
Коэф. полезного действия винтовой пары:
MV = tan ( Ur ) / ( tan ( Ur + Up ));
MV = tan (4,04610810 ) / ( tan ( 4,0461081 + 7,665145 ));
MV = 0,34123…
Резьбы:
Резьба метрическая ГОСТы 8724-2002; 9150-2002; 24705-2002…
Угол
…. …..
Резьба трапецеидальная ГОСТ 9484-81.
Угол профиля = 30 град. .. Угол Ua = 15..
…. ….
Резьба упорная ГОСТ 10177-82.
Угол профиля = 30 + 3 град. .. Угол Ua = 3 градуса…
…. ….
Резьба упорная усиленная ГОСТ 13535-87.
Угол профиля = 45 + 3 град. .. Угол Ua = 3 град…
……
Таблица Rv-01.
Таблица Ку – коэффициента уменьшения допускаемых напряжений в зависимости от гибкости элемента.
Напряжения плоского кривого бруса при изгибе.
Таблица Skb-01.
Нормальное напряжение в сечении на радиусе Rх :
Bн = M * ( Rx – Ro ) / ( F * c * Rx )…
Где :
М – изгибающий момент в сечении.
F – площадь сечения.
.с – смещение нейтральной оси бруса от оси центра тяжести сечения.
Rх – радиус на котором определяем напряжение.
Rо – радиус нейтрального слоя.
.c = R – Ro ;
Радиус нейтрального слоя R0 определяется :
………
Для поперечного сечения бруса в виде прямоугольника :
Ro = R * ( 1 – ((( h / R ) *( h / R )) / 12))…
Где :
R – радиус слоя проходящего по центру тяжести сечения.
.h – высота сечения.
……..
Для поперечного сечения бруса в виде круга :
R = ( Dn + Dv ) / 2 ; .c = R – Ro ;
R – радиус слоя проходящего по центру тяжести сечения.
Dn – Наружный диаметр тора.
Dv – Внутренний диаметр тора .
Радиус нейтрального слоя R0 определяется :
Ro = ( R + (sqrt(( R * R ) – ( d * d / 4 )))) / 2…
Где :
R – радиус слоя
.d – диаметр сечения.
……….
Овальное звено типа ОВ1-10.
Исходные :
Радиус внутренней части тора Rвн = 70 мм.
Диаметр сечения прутка тора d = 50 мм.
Растояние между центрами L = 90 мм.
Усилие на серьгу F = 98066,5 H.
Предел прочности материала Bv = 410 МПа.
Напряжение текучести материала Bt = 270 МПа.
Расчет :
Расчет:
Сечение прутка: d = 50 мм.
S = Pii* d * d /4… S = 1963,4954 кв.мм.
Момент инерции сечения по оси Х-Х:
J = Pii* d * d * d * d /64… J = 306796,158 …
Сопротивление изгибу:
W = Pii* d * d * d /32… W = 12271,8463 куб.мм…
Напряжение на прямых участках прутка серьги:
Bp= F / ( 2*S )… Bp = 24,972 H / кв.мм.
Запас прочности от предела прочности:
K = Bv / Bp … K = 410 / 24,972 = 16,4 > [ 5 ] ..
Прочность достаточна.
Расчет криволинейного участка:
Радиус среднего слоя: Rc = 95 мм.
Максимальный момент:
Mm = F * Rc * ((L / 2 ) + Rc ) / ( L + ( Pii * Rc ))…
Mm = 98066,5 * 95 * ( 45 + 95 ) / ( 90 + ( Pii * 95 )) …
Mm = 3357652,41 Н * мм.
Предельный момент:
Mp = Bv * W…
Mp = 410 * 12271,8463 …. Mp = 5031457 Н * мм.
Запас прочности по предельному моменту:
K = Mp / Mm… K = 5031457 / 3357652,41… K = 1,4985 > [ 1,25 ]..
Прочность достаточна.
Напряжение изгиба для внутреннего ( сжатого ) волокна:
Biv = ( Mm * ( d/2 ) / J ) * ( Rc / ( Rc – ( d / 2 ))…
Biv = ( 3357652,41 * 25 / 306796,158 ) * ( 95 / ( 95 -25 )) … Biv = 371,323 H / кв.мм.
Находим коэф. Хх:
Xx = Rc /( Rc – ( d /2 ))… Xx = 95 /( 95 – 25 )… Xx = 1,35714…
По графику находим коэф. Yx = 2,221…
( Кривой брус прочней прямого бруса )…
Коэф. запаса: K = Bt * Yx / Biv … К = 270 * 2,221 / 371,32 = 1,615 > [ 1,25 ].
Прочность достаточна.
Напряжение изгиба для наружного ( растянутого внешнего) волокна:
Bin = ( Mm * ( d/2 ) * Rc / J )* ( Rc + ( d/2 ))…
Bin = ( 3357652,41 * 25 /306796,158 ) * ( 95 / ( 95 + 25))…
Bin = 216,606 H / кв.мм.
Находим коэф. Хх:
Xx = Rc /( Rc + ( d /2 ))… Xx = 95 /( 95 + 25 )… Xx = 0,79167…
По графику находим коэф. Yx = 1,2675… (Skb-02.).
Коэф. запаса: K = Bt * Yx / Bin … К = 270 * 1,2675 / 216,606 = 1,58 > [ 1,25 ]..
Прочность достаточна…
Развернутая длина звена:
Lr = ( 2 * Pii * Rc ) + ( 2 * L )… Lr = 776,9 мм.