Проверочный расчет винта

Проверочный расчет винта включает в себя оценку работоспособности винта по критерию статической прочности:

где: s – расчетный (действительный) коэффициент запаса (статической прочности);

[s] – допускаемый (нормативный) коэффициент запаса.

Допускаемый коэффициент запаса [s] для стального винта выбирается из диапазона: [s] = 2,5…3,0.Возьмём s=2.

где: - опасное напряжение, МПа;

- действующее напряжение, МПа.

В качестве опасного сечения рассматривается сечение, обладающее наименьшими размерами. При рассмотрении схемы работы винта можно выделить 2 случая:

1) совместное действие ( с учетом T_on = T₀ ).

2) и

Диаметр опасного сечения определятся по формуле:

d_оп @ d3 – (3…5)55,5 – 3,5=52 мм

Момент, возникающий от осевой нагрузки, определяется по формуле:

где: ψ – коэффициент трения скольжения;

ρ^* - приведенный угол трения, град.

=

где: – коэффициент трения скольжения;

α₁ – рабочий угол профиля резьбы.

Принимаю:

f = 0,21

где: α = 30º - угол профиля резьбы

=

В итоге:

d_оп = 52мм

= 15^о

= 12,3^о

ψ =

= 666 Н^* м

Момент трения возникающий в опорной пяте определяется по формуле:

Произведем расчет коэффициента запаса для двух случаев:

1) 113МПа ( = 62МПа, =5,5 МПа)

= 380МПа

S = ( 380 10⁶)/(32 10⁶) =11,8

2) 32МПа ( =0 МПа, =19 МПа)

= 380 МПа

S = (380 10⁶ )/(32 10⁶ ) = 11,8

В итоге:

S = 3,36˃ [S] = 2,5…3 – условие статистической прочности выполняется.

S = 11,8˃ [S] = 2,5…3 – условие статистической прочности выполняется.