4. Расчет рукоятки
В стационарных винтовых передачах вращение винтов (гаек) осуществляется с помощью электро-гидропривода. В переносных устройствах наряду с механическим приводом применяется привод ручной с помощью перекидной рукоятки или рукоятки, запрессованной в тело винта.
Рисунок 4.1 – Расчетная схема простой рукоятки
В качестве
материала рукоятки принимаем сталь
Ст4:
.
Определяем
потребную длину рукоятки, исходя из
усилия рабочего
.
|
(4.1) |
.Из конструктивных
соображений принимаем
.
Определяем диаметр рукоятки из расчета ее на изгиб как консольной балки, условно заделанной по оси винта:
|
(4.2) |
,Отсюда:
|
(4.3) |
.Принимаем
стандартный диаметр ручки
.
5. Расчет корпуса домкрата
Корпусы домкратов (рис. 5.1) при осевой нагрузке до 10 кН обычно получают литьем легких сплавов (АЛ-7, АЛ-9, МЛ-9 и др.), при больших нагрузках – из чугуна или литейных сталей. При этом по условиям нормального заполнения формы расплавленным металлом толщину стенки принимают не менее 6 мм. Тогда наружный диаметр корпуса в соединении с гайкой:
|
(5.1) |
.Из конструктивных
соображений принимаем
.
Рисунок 5.1 – Корпус домкрата
Корпус предпочтительно изготавливать коническим (конус 1:10), с квадратной или круглой опорной плитой. Для облегчения конструкции в корпусе предусматриваются вырезы.
Размеры опорной
плиты домкрата определяется из расчета
на смятие материала, на который
устанавливается домкрат. Обычно под
него подкладывают мягкие материалы
(доски, шпалы), для которых допускаемые
напряжения смятия
.
Рисунок 5.2 – Нагрузки, действующие на опорную часть домкрата
Уравнение
прочности на смятие, из которого можно
определить наружный диаметр плиты
(размер
определяется по эскизу) для круглого
основания (рис. 5.2):
|
(5.2) |
.Отсюда:
|
(5.3) |
.Принимаем
.
Толщина плиты определяется из условия прочности на изгиб. Предполагается, что со стороны основания на плиту действует равномерно распределенная нагрузка:
|
(5.4) |
,где
– площадь основания плиты.
Изгибающий момент в сечении II-II можно упрощенно определить:
|
(5.5) |
,
где
– суммарная сила, действующая со стороны
опоры на плиту.
Толщина круглой плиты:
|
(5.6) |
,Принимаем
.
6. Определение кпд механизма
Определяем коэффициент полезного действия винтовой пары:
|
(6.1) |
.Таким образом,
КПД винтовой пары составил
.
Определяем КПД винтового механизма при преобразовании вращательного движения в поступательное:
|
(6.2) |
,где
- работа сил полезного сопротивления
за один оборот;
– работа сил полезного сопротивления
и трения в винтовой паре за один оборот;
– работа сил трения в подпятнике за
один оборот.
Отсюда:
|
(6.3) |
,Таким образом,
КПД механизма составил
.
Заключение
В данной работе был проведён расчёт и спроектирована конструкция домкрата по предлагаемой схеме и заданным параметрам. В ходе выполнения домашнего задания были приобретены навыки конструирования винтовых передач, изучен и закреплён материал читаемого курса «Динамика машин и основы конструировани», а также получены первичные навыки конструкторского труда.
Был спроектирован механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное. Коэффициент полезного действия этого механизма составил 31%, что является хорошим результатом.