Расчеты конструктору

Площадь контакта витков гайки с винтом:

Svk = Nv * Pii * (( Dn *Dn ) – (( Dn – P ) * ( Dn – P ))) / 4;

Svk = 8 * Pii * ( (120 * 120 ) – (( 120 – 24 ) * ( 120 – 24 ))) / 4; Svk = 32572,03 кв.мм.

Удельное давление на виток:

Ufv = Fg / Svk; Ufv = 1000000 / 32572,03; Ufv = 30,7 H / кв.мм.

Примечание: Имеем чертежи давно и успешно работающего винтового пресса с усилием на винт 100 Тс.

Чертежи № 211 и № 609 смотри по ссылке ##

Ссылка Studenty.zip : https://disk.yandex.ru/d/orKSVHysYSMK0Q

Studenty.zip : CRC 32 = 77d05e10… Объем -= 77,916,434....

……..

Ссылка Студенту.zip : https://disk.yandex.ru/d/Rbo3M49TP3xMdg

Студенту.zip: CRC 32 = E76A2853… Объем -= 152458350…

…..

Выполняем перерасчет: Наружный диаметр винта = 135 мм. Внутр. диам. гайки = 111 мм.

Шаг ленточной резьбы = 25 мм. толщина витка 12,5 мм. Гайка имеет 12 раб.витков. Бронза.

Длина развертки двенадцати витков гайки по среднему диаметру контакта = 123мм.:

Lv = ( sqrt( ( Dn * Pii ) * ( Dn * Pii ) + ( P * P ) )) * Nv;

Lv = ( sqrt( ( 123 * Pii ) * ( 123 * Pii ) + ( 25 * 25 ) )) * 12 = 4646 мм…

Ширина пояска контакта: Lkk=( 135-111)/2.. Lkk= 12 мм.

Площадь контакта: Skk=Lv*Lkk.. Skk=4646*12.. Skk=55752 кв.мм.

Удельное давление на виток:

Всж= Fg / Skk; Всж= 1000000 / 55752; Всж= 17,94 H / кв.мм.

Как видим, на работающем прессе, напряжения взяты в расчет меньше в 1,7 раза.

Конструктивно там винт не вращается – вращается гайка с опорой на упорный шариковый подшипник.

К резьбе гайки и к опорному подшипнику подведена циркуляционная смазка.

В результате потери на трение существенно снижены.

Примечание: Параметры антифрикционной литой бронзы ГОСТ 613-79.

марки БрО5Ц5С5 – Врем.сопрот.=176,2 МПа ( 18 кгс/кв.мм.).

марки БрО10Ц2 – Врем.сопрот.=225,5 МПа ( 23 кгс/кв.мм.).

Бронза значительно мягче стали ( модуль упругости меньше ). Сталь Е=210000.. Бронза Е=100000 МПа…

Бронза хорошо прирабатывается к профилю винта, поэтому распределение нагрузки

по виткам резьбы более равномерное, чем у стальной гайки.

Смотрим таблицу допускаемых напряжений в резьбе по Д.Ф. Гуревичу..

Примечание:

Для треугольной резьбы с углом профиля 60 град… ГОСТ 9150-2002.

Hmr=0,866025403*P.. Высота треугольника построения профиля.

Ds=(Dn+Hmr/4)-Hmr.. Средний диаметр резьбы.

DVG=(Dn+Hmr/4)-(1,5*Hmr).. Отверстие гайки.

DVR=Dn-(1,22687*P).. Внутренний диаметр резьбы винта.

Hv=0,8695*P.. Расчетная высота сечения витка гайки на изгиб.

Lp=0,2706*P.. Плечо изгиб момента для витка гайки.

Hvs=0,86*P.. Расчетная высота сечения витка гайки на срез.

Для винта с трапецеидальной резьбой – с углом 30 градусов..

DVG=Dn-P.. # Отверстие гайки ГОСТ 9484-91.

Ds=(DVG+Dn)/2.. # Средний диаметр резьбы.

Расчетная высота сечения витка гайки на изгиб:

.x=tan(Ua)..

Hv=(P/2)+(((Ds-DVR)/2)*x)..

Lp=(Ds-DVR)/2.. # Плечо изгиб момента для витка гайки.

Расчетная высота сечения витка гайки на срез:

Hvs=(P/2)-(((Ds-DVR)/2)*x)..

Для винта с упорной резьбой : с углом 30 + 3 градусов ГОСТ 10177-82 :

Hmr=1,587911*P.. Высота треугольника построения профиля.

Ds=Dn-0,75*P.. Средний диаметр резьбы.

DVG=Dn-1,5*P.. Отверстие гайки.

DVR=Dn-1,7184*P.. Внутренний диаметр резьбы винта.

Hv=0,7362*P.. Расчетная высота сечения витка гайки на изгиб.

Lp=0,375*P.. Плечо изгиб момента для витка гайки.

Hvs=0,7362*P.. Расчетная высота сечения витка гайки на срез.

Справочные данные:

Коэф. полезного действия винтовой пары:

MV = tan ( Ur ) / ( tan ( Ur + Up ));

MV = tan (4,04610810 ) / ( tan ( 4,0461081 + 7,665145 ));

MV = 0,34123…

Резьбы:

Резьба метрическая ГОСТы 8724-2002; 9150-2002; 24705-2002…

Угол профиля = 60 градус… Угол Ua = 30..

…. …..

Резьба трапецеидальная ГОСТ 9484-81.

Угол профиля = 30 град. .. Угол Ua = 15..

…. ….

Резьба упорная ГОСТ 10177-82.

Угол профиля = 30 + 3 град. .. Угол Ua = 3 градуса…

…. ….

Резьба упорная усиленная ГОСТ 13535-87.

Угол профиля = 45 + 3 град. .. Угол Ua = 3 град…

……

Таблица Rv-01.

Таблица Ку – коэффициента уменьшения допускаемых напряжений в зависимости от гибкости элемента.

Напряжения плоского кривого бруса при изгибе.

Таблица Skb-01.

Нормальное напряжение в сечении на радиусе Rх :

Bн = M * ( Rx – Ro ) / ( F * c * Rx )…

Где :

М – изгибающий момент в сечении.

F – площадь сечения.

.с – смещение нейтральной оси бруса от оси центра тяжести сечения.

Rх – радиус на котором определяем напряжение.

Rо – радиус нейтрального слоя.

.c = R – Ro ;

Радиус нейтрального слоя R0 определяется :

………

Для поперечного сечения бруса в виде прямоугольника :

Ro = R * ( 1 – ((( h / R ) *( h / R )) / 12))…

Где :

R – радиус слоя проходящего по центру тяжести сечения.

.h – высота сечения.