К задаче 149

Последовательность решения задачи:

1. По Приложению 53 для заданного класса прочности материала болтов определить предел текучести σ_т и марку стали.

2. Определить допускаемое напряжение на срез болта [τ_ср] = = 0,25σ_т.

3. Определить поперечную силу среза, приходящуюся на один болт: F_r= F_t/z = =2T/(D_oz), где F_t = 2T/D_о — окружная сила; Т—в Н∙м; D₀ — в м, F_r — в Н.

4. Из условия прочности болта на срез определить диаметр стерж­ня болта:

, где [τ_ср] — в Н/мм²; d₀ — в мм. Полу­ченное значение d₀ округлить до целого числа миллиметров.

5. Назначить номинальный диаметр резьбы болта по условию d≤d₀ - (1...2), мм.

Принять номинальный диаметр резьбы болта по Приложению 54.

Задача 150.Рассчитать винтовую пару домкрата (рис. 26) грузо­подъемностью F. Материал винта — сталь 45 нормализованная, ма­териал гайки — бронза БрАж9-4. Резьба трапецеидальная, однозаходная с коэффициентом рабочей высоты профиля ς = 0,5. Гайка цельная с коэффициентом высоты Ψ_Н = 1,8. Данные своего варианта принять по табл. 40.

Таблица 40

Данные для расчёта	Варианты
F, кН

Выбрать допускаемые напряжения на растяжение для заданных материалов винта[σ _Р ]_В и гайки [σ _Р] и [σ _СМ]:

Для винта: [σ _Р ]_В = σ _Т / [ s_Т] при коэффициенте запаса прочности [ s_Т] = 3.

Принять σ _Т для стали 45 по Приложению 1.

Для гайки: напряжение на растяжение в пределах [σ _Р] = 34…44 Н/мм²

и на смятие бронзы в пределах [σ _СМ] = 42…55 Н/мм² .

2. Выбрать допускаемое давление в резьбе для стали по бронзе [р_изн]:

Допускаемое давление в резьбе:

сталь по чугуну [р_изн] = 5…6 Н/мм²;

сталь по бронзе [р_изн] = 8…10 Н/мм² ;

закалённая сталь по бронзе [р_изн] = 10…12 Н/мм² .

Для винтов домкратов и струбцинок, т. е. сравнительно редко работающих механизмов, значение [р_изн] повышают на 30…40 %.

3. Определить средний диаметр резьбы из условия износостойкости винтовой пары:

где Ψ_Н = 1,8 — коэффициент вы­соты гайки; ς = 0,5 — коэффициент рабочей высоты профиля резьбы; [р_изн]— в Н/мм², F — осевая сила, Н; d₂ — в мм.

4. По Таблице 41 ГОСТ 9484—81 принять стандартные параметры резьбы: d, d₁, d₂ и шаг резьбы р, мм.

Таблица 41

ГОСТ 9484-81. Резьба трапецеидальная (выборка)

5. Проверить условие самоторможения винтовой пары γ<ρ'.

Для этого определить угол подъёма однозаходной резьбы:

tg γ = р /( π ∙d ₂ ) и найти угол γ (в градусах и минутах).

Найти приведённый угол трения ρ' = arctg (f / cos 15⁰).

Значение коэффициента трения f принять по таблице 42.

Таблица 42