2.1. Определение длины
рукоятки.
Момент,
который должен создать рабочий для
вращения винта, равен сумме моментов в
резьбе и в пяте Т = 27931 Н·мм (определен
в п.п. 1.7).
где
РР
— усилие рабочего, nР
— число рабочих.
Усилие
рабочего принимаем 100 Н. Тогда длина
рукоятки будет равна
Конструктивная
длина рукоятки, с учетом ширины ладони
рабочего bл=100
мм
Lpк
= Lp
+ 0,5bл
= 279 + 0,5·100 = 329 мм.
Принимаем:
Lpк
= 329 мм.
2.2. Определение
диаметра рукоятки.
Диаметр
рукоятки определяется из условия ее
прочности по изгибу в опасном сечении
Назначаем
материал для рукоятки ст4 с пределом
текучести т
= 260 МПа , определяем допускаемые напряжения
на изгиб
где
S
= 2,5 (принято по рекомендациям.
Определяем
диаметр рукоятки по зависимости
Принимаем:
dp
= 14 мм.
3.1. Определение
наружного диаметра гайки.
Высота
гайки (рис. 5) определена в п.п.1.4 и
составляет Hг
= 40 мм.
Здесь:
D4
— внутренний диаметр резьбы гайки (рис.
4, 5), равный
D4
= d + 2·ac
= 24 + 2·0,5 = 25 мм;
1,3
— числовой коэффициент, учитывающий
кручение тела гайки;
S
= S1
· S2
· S3
=1,4·1,5·1,2 = 2,52, а допускаемое напряжение
при растяжении для материала гайки
Подставляя
значения параметров, определяем наружный
диаметр
гайки
Из
технологических условий изготовления
гайки (для обеспечения возможности
нарезания трапецеидальной резьбы)
минимальная толщина стенки гайки,
согласно , должна быть не менее
Sг
= 0,1·d
+ 3 мм,
Sг
= 0,1·24 + 3 = 5,4 мм.
Dг
= D4
+ 2·Sг
,
Dг
= 25 + 2·5,4 = 35,8
мм.
Принимаем:
Dг
= 40 мм.
Определение диаметра буртика гайки
Принимаем:
DБ
= 50 мм.
Определение высоты буртика гайки.
Высоту
буртика hБ
(рис. 5) определяем из условия прочности
на изгиб
Принимаем:
hБ
= 10 мм.
Определение толщины стенки гайки.
Толщина
стенки гайки (рис. 5) определяется по
очевидной зависимости
SГ
= 0,5 · ( DГ
— D4
) = 0,5 · ( 40 – 25 ) = 7,5 мм.
Проверка возможности проворачивания гайки в корпусе.
Если
момент в резьбе Тр,
стремящийся провернуть гайку относительно
корпуса, больше момента трения ТБ,
возникающего на поверхности буртика
гайки под действием силы Q,
то необходимо определение размеров
стопорного винта из условия прочности
на срез.
Считая,
что гайка посажена в корпус без натяга,
момент трения на опорной поверхности
буртика гайки определяется по зависимости
Здесь
f
— коэффициент трения между буртиком и
корпусом, в соответствии с рекомендациями
f
= 0,12.
Подставляя
числовые значения параметров в , получим
Так
как момент в резьбе Tр
= 25800 Н·мм < TБ
= 32533 Н·мм, то теоретически гайка в корпусе
провернуться не может.
Расчет размеров рукоятки
Задачей данного раздела является определение длины рукоятки. Критерии расчета — возможность поворота рукоятки при максимальном нагружении домкрата.
Для определения длины рукоятки составим расчетную схему.
Рис. 3.1 — Схема для расчета рукоятки
Из рассмотрения рис 3.1. получим формулу для определения расчетной длины рукоятки
где m — количество рабочих; — момент на кольцевой пяте, ;
где — коэффициент трения на кольцевой пяте; — диаметр основания чашки; — диаметр отверстия в чашке.
Подставляя численные значения в (3.2) находим момент на кольцевой пяте.
Рассчитаем расчетную длину рукоятки
Найдем длину рукоятки по формуле (3.3)
Полученная длина рукоятки меньше допустимой расчетной длины рукоятки, следовательно, выбираем рукоятку длиной 1085 мм.
Расчет диаметра рукоятки
Задачей расчета является определение диаметра рукоятки. Критерием расчета является статическая прочность на изгиб. Условие прочности на изгиб запишем в виде
домкрат винт рукоятка изгиб
где — фактическое напряжение изгиба, Н/; — допускаемое напряжение изгиба, Н/.
Допускаемое напряжение изгиба находим из условия
Фактическое напряжение изгиба можно найти по формуле
где — момент сопротивления изгибу,.
Момент сопротивления изгибу можно найти по формуле
где — диаметр рукоятки, мм.
Из рассмотрения рис. 3.1 в разделе 3.1 следует, что
Подставляя численные значения получим диаметр рукоятки равный
Таким образом, выбираем рукоятку диаметром 36 мм.