- •Содержание
- •Введение
- •1.Расчет сил зажима и зажимных устройств.
- •1.1. Клиновой зажим.
- •1.2. Рычажный зажим.
- •1.3. Винтовой зажим.
- •1.4.Выбор и расчет приводов технологического оборудования.
- •2.1. Пневматические приводы.
- •2.1.1.Пневматические поршневые приводы.
- •2.1.2. Диафрагменные пневмоприводы (пневмокамеры).
- •2.1.3.Вспомогательная аппаратура пневматических приводов.
- •2.2. Гидравлические приводы.
- •2.2.1.Невращающиеся гидроцилиндры.
- •3. Расчет съемника.
- •4.Расчет передачи винт-гайка.
- •5.Проектирование стенда для балансировки валов.
3. Расчет съемника.
Рассчитать съемник для выпрессовки наружного кольца подшипника ступицы переднего колеса автомобиля
Исходные
данные:
=
0,042
мм - максимальный натяг; Е1
=
182060 КПа - модуль упругости материала
кольца; Е2
- 110000
КПа - модуль упругости материала ступицы;
=
0,006 мм - средняя высота микронеровностей
поверхностей.
1. Усилие запрессовки
(3.1)
где f= 0,08 - коэффициент трения;
d - диаметр запрессовываемой детали, мм;
l - длина запрессовываемой детали, мм;
g - удельное давление на контактирующей поверхности, МПа,

2. Определение удельного давления на контактирующих поверхностях

(3.2)
где
- расчетный
натяг при запрессовке мм;
и
- коэффициенты, зависящие от свойств
материалов и соотношения размеров.

3. Расчетный натяг меньше измеренного
;
(3.3)
.
4.
Определение коэффициентов
и

(3.4)

(3.5)

5. Усилие выпрессовки
(3.6)

6. Номинальный диаметр винта с нормальной метрической резьбой
(3.7)

Конструктивно можно принять винт М12 или Ml4.
7. Момент, необходимый для выпрессовки,
(3.8)

8. Если вороток принять L = 300 мм, то усилие рабочего рассчитывается из условия
(3.9)

9. В данном случае можно применить конструкцию вытягивающего винта, поворотную траверсу и упорный стакан. Очевидно, что в этой конструкции слабыми местами могут оказаться палец и траверса.
Необходимо палец проверить на срез и смятие, а траверсу на изгиб и смятие опорных ее концов.


4.Расчет передачи винт-гайка.
Рекомендации по конструированию передачи винт-гайка скольжения.
1. Винты не должны иметь высокие бортики и глубокие канавки, в противном случае в местах резкого изменения поперечного сечения винта будут возникать высокие местные напряжения.
2. Во избежание большой деформации гайки при запрессовке и уменьшения вследствие этого зазора в резьбе толщина тела гайки 4 мм.
Расчет передачи винт-гайка скольжения рекомендуется вести в последовательности, изложенной в решении примера.
Пример. Рассчитать передачу "винт-гайка" скольжения винтового пресса.

Исходные данные; Сила сжатия Р = 60 кН; ход ползуна l0 = 600 мм. Решение: 1. Материалы винта и гайки.
Для
винта принимаем сталь 45, термообработка
- улучшение (предел текучести
= 540 Н/
),
для гайки - оловянистую бронзу БрО10Ф1.
2. Допускаемое давление и напряжения:
а) допускаемое давление (износостойкость резьбы) для пары сталь-бронза

б)
для
материала винта при коэффициенте запаса
прочности



в) для материала гайки на растяжение и смятие


3. Средний диаметр резьбы.
Учитывая
сравнительно небольшую силу сжатия,
принимаем для передачи трапецеидальную
резьбу с коэффициентом рабочей высоты
профиля резьбы
=
0,5.
Конструкцию
гайки выбираем цельную, с коэффициентом
высоты гайки
=
1,5.
Тогда средний диаметр резьбы


Принимаем
размеры трапецеидальной резьбы;
номинальный диаметр резьбы d
=
52 мм, шаг резьбы p
= 8
мм. средний диаметр
=
51 мм, внутренний диаметр резьбы винта
=
43 мм.
4. Угол подъема резьбы.
Для большего выигрыша в силе принимаем однозаходную резьбу (Z = 1). По формуле определяем угол подъема резьбы


Приведенный
угол трения при коэффициенте трения f
= 0,09 и угле наклона рабочей стороны
профиля
=
15°


Так
как
,
передача винт-гайка скольжения
самотормозящаяся.
5. Размеры гайки.
а) Высота гайки


Принимаем по стандарту Н = 71 мм.
б) Число витков в гайке


что допустимо.
в) Наружный диаметр гайки


Принимаем D = 80 м.
г) Диаметр болта гайки


д) Высота борта гайки


6. Проверочный расчет винта.
А. На устойчивость.
а)
Согласно
рисунку один конец винта пятой опирается
шарнирно на ползун, а другой шарнирно
(вследствие зазоров в резьбе) закреплен
в гайке. Принимаем коэффициент приведения
длины, учитывающий способ закрепления
концов винта
=
1 (оба конца
оперты шарнирно).
б) Момент инерции поперечного сечения винт


в) Радиус инерции сечения винта


г) Согласно рисунку расчетная длина винта


д)
Для
стали 45 выбираем: предельную гибкость
материала -
-
85;
гибкость винта, при которой критическое
напряжение в поперечном сечении равно
пределу текучести -
= 60.
Гибкость винта


Следовательно,
это винт малой
гибкости, для
которого критическое напряжение равно
пределу текучести
=
,
т.е. специальный расчет на устойчивость
не нужен.
Б. На прочность.
а) Момент сопротивления в резьбе


Согласно
рисунку винт опирается на ползун сплошной
пятой диаметром
.
При стальном подпятнике принимаем коэффициент трения f= 0,17.
б) Момент трения на торце пяты


в)
Строим эпюры
продольных сил N
и крутящих
моментов
.При условии
равномерного распределения осевой силы
по виткам резьбы продольная сила N
винта в пределах
гайки изменяется от Р
до 0, а крутящий
момент
от
до T
+
.
г)
По эпюрам N
и
опасное сечение
винта может быть либо выше гайки (сечение
А-А), либо
ниже ее (сечение Б-Б).
Доказано, что
сечение винта в пределах гайки менее
опасно.
Выполним проверку для опасных сечений.
Сечение А-А. В этом сечении продольная сила N = 0, а крутящий момент


Эквивалентное напряжение


Сечение
Б-Б. В
этом сечении N
= P,


следовательно, в обоих сечениях прочность винта обеспечена.
7. Проверочный расчет гайки.
а) Проверка прочности тела гайки выполняется по напряжениям растяжения с учетом кручения. Расчетная сила для трапецеидальной резьбы


По формуле


что
меньше
=
40 Н/мм . Прочность
тела гайки обеспечена.
б) Проверка опорной поверхности борта гайки выполняется по условию прочности на смятие


что
меньше [
=
45 Н/мм . Прочность
опорной поверхности борта гайки
обеспечена.
Рекомендации по проектированию оборудования для закрепления узлов и агрегатов. При проектировании средств механизации и автоматизации необходимо в каждом конкретном случае учитывать конструктивные особенности узла, агрегата или машины, своеобразие технологических процессов разборки и сборки.
