Расчет на изгиб

Пример 3.5 Для снятия кольца 2 с вала 3 необходимо приложить силу F=2,5кН. Определить диаметр траверсы 1 съёмника, если материал траверсы сталь 35, наружный диаметр кольца Д = 40мм (рис. 5).

Рис.5

Порядок расчёта:

3.5.1. Будем считать траверсу двухопорной балкой, нагруженной посередине силой F. Длину траверсы примем равной

l=D+10мм=40+10=50мм.

Критерием работоспособности балки является прочность на изгиб.

3.5.2. Составим расчётную схему (рис.6,а)

а)

б)

3.5.3. Определим реакции опор

3.5.4. Построим эпюру изгибающих моментов (рис.6,б)

3.5.5. Для стали 30 по Приложению 1 определим предел прочности

Допустимое напряжение

3.5.6. Применим формулу проектного расчёта на изгиб и определим

По Приложению 1 примем d = 12мм.

3.6. Расчёт винтовых механизмов

Пример 3.6.1 Рассчитать винт 1 съемника, если осевое усилие , материал винта сталь 45, нормализованная, материал гайки бронза БрА9ЖЗЛ. Резьба трапецеидальная, однозаходная (рис.7)

Рис.7

Порядок расчёта:

3.6.1.1. Критерием работоспособности винта съемника является износостойкость резьбы.

Из условия износостойкости винтовой пары определим средний диаметр резьбы

- относительная высота гайки; для цельных гаек [5,с.240], примем

- относительная рабочая высота профиля резьбы; для трапецеидальной резьбы [5, с.240]

- допускаемое среднее давление в резьбе.

Для пары сталь – бронза примем

[5, с.240]

3.6.1.2. По Приложению 4 примем стандартную резьбу

3.6.1.3. Определим наличие самоторможения в резьбе

Угол подъема резьбы на среднем диаметре

Приведённый угол трения

– коэффициент трения скольжения

Для стали на бронзе [8, с.218]

Примем

- половина угла профиля резьбы, для трапецеидальной резьбы

[5, c.59]

5,9º > 4º

– значит резьба самотормозящая.

3.6.1.4. Винт испытывает кручение и сжатие. Влияние кручения учитываем, увеличивая на 25% осевую силу [5, c.66]

3.6.1.5. Условие прочности

– допустимое напряжение материала винта на сжатие.

Для углеродистой стали

По Приложению 1 для стали 45

[5, c.242]

3.6.1.6. Эквивалентное напряжение

- площадь сечения винта по внутреннему диаметру.

62,2 МПа < 120 МПа

- условие прочности выполняется