ffi
ФЕдЕрдrlьноЕ дгЕнтство морского и рЕчного трднспортд
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высlлего образования
<<Государственный университет морского и речного флота
имени адмирала С.О.Макарова))
(ФГБОУ ВО ГУМРФ им. адмирала С,О,Макарова)
кафедра <основ инженерного проектирования))
оРАСЧЕТ
ВИНТОВОГО
ДОМКРАТА
'
п(.^
Вариант ЛЬ_Ц_
Вьtполнuл:
Курсант курса Ш- l-pynn.
Wф* Ишд*
Рl-ъяz
РLtьrtо"ъtоl
Проверuл:
Преподаватель. доц.Иванов Н.Ю.
Санкт-Петербург
2020
о
Расчет винтового домкрата
условие: В соответствии с исходными данными выполнить расчет винтового
домкрата црузоподъемностъю
F:50, кН при высоте
подъема груза L:900,
мм. Материzlл винта - не закаленН€UI ст€tлЬ 40 (преДел текr{естИ От: 340 МПа),
гайки - бронза БрОЩС 5-5-5 (предел текуrесТИ от: 100 МПа), догryскаемое
давление в резьбе [q] :9 МПа, коэффициент трения в резьбе/: 0,1. Внешний вид
и расчетная схема домкрата приведены на рис. 1 Варианты исходных данньж
приведены в таблице
1
а)
б)
Рис. ,|. Внешний вид (а) и расчетная схема (б) винтового домкрата:
- корпус;4 - рукоятка
1. Исходные данные для вариантов
Высота подъема
Грузоподъемность F, кН
груза L, мм
l0
20
з0
40
50
60
70
Группа 351
400
500
600
1
11
2l
700
800
900
2l
1000
1
1
11
100
11
1200
21
1
2
12
22
2
3
4
13
14
2з
24
з
12
13
t4
22
2з
24
2
12
3
4
13
14
2з
24
1)
- винт; 2 - гайка; 3
80
90
100
9
5
15
6
1б
7
17
8
18
19
25
26
27
28
29
10
20
30
6
7
8
9
10
15
1,7
20
27
18
28
19
25
29
з0
8
18
9
10
19
28
29
20
30
Группа 352
4
l
э
16
26
Группа 353
э
6
15
16
)<
26
7
|7
),1
ГIример расчета:
Выбор типа и размеров резьбы.
1.
(r:
1.1. Принимаем прямоугольную однозаходную
=эР5 у;УчТф'
d,
* \ЛЕ). LоЪ
|) правую резьбу.
[{П, l" 9Г' D
м
l
= Чl, сГш,.tr\rl
где,F'- црузоподъемность домкрата, Н;
V
н-
КОЭффициент высоты гайки (для неразъемных гаек ин :1,2...2,5);
V
ъ-
КОЭффициент высоты резьбы (для прямоугольной резъбы
у
п:
о,5).
Округляем результат до кратного 2 или 5. Принимаем dz:Ч2мм.
1.3. Высота резьбы
h
. ч 1Jъ:
Ч,7
,u-,l-
0.2)
: И,r.
Округляем до целого. Принима ем h
1.4. Наружный диаметр резьбы
d=dr*Д=ЧL+Ч:ЧВLLL2]!-\
(1.з)
1.5. Внутренний диаметр резъбы
dr :.
lr- h - Чr* Ц: 33 ,д,rr
1.6. Шаг резьбы
ьч
[*= Й= ф=
(1.4)
Pacar
(1.5)
ý
1.7. Ход резьбы
(=
)цl 2. /)= l"J=Рutа.t-
1.8.
п:
/{
(1.6)
Угол подъема винтовой лиIIии
t tl l S \:-t-и-,r' at,(,J
Q r c-fl-a
li
:ji
l
с, t
1
(;;з)=
ъ)ч?п
(1.7)
i-
.'.j
1.9. Угол трения
-
|.|: а
r
г с:l-чt 11
z,п\
(1- )
й..,"cjt,,,l ( 9
=
з)
= г tWе
(1.8)
Условие самоторможения
ý<ч,
Ъ/Ч?Р
.
Г/?/'
(1.9)
Еслu не вьлполняеmся, увелuчumь dz, не.меняя h, пересчumаmь d u d t
.
2. Проверка винта на прочность
2.1. Щопуgкаемое напряжение для матери€tла
гdl
=
тде п
+ =ry-
- коэффициент
lt} РlПц
винта (сталь 40), МПа
(1.10)
запаса прочности
(п:
З. ..3,5).
2.2. Коэффициент полезного дQйствия винтовой пары
Ф,о6.|
*о"
:h."rЪ' ,
L
(
_
.*
JL+аh"(,lъrЕг
ЪЖl _
ffi=
2.3. Эквив€lJIеItтное
напряжение, Мпа
а}Ёt:Оl3?+
(1.1 1)
4+р
ч iчq
tпrti)u'l *
i,OFZraF
(1.12)
Условие
прочности
rn , л)
(1.13)
Еслu не вьlполняеmся увелuчumь
с!
1, пересчumаmь d u d z
.
3. Проверка винта на устойчивосl]i,
3.1. Приведенный момент инерцliи сечеI{ия винта, мм4
_ \!гid
ц
l
"
(d,,ч
+
*trTdt/64Эt*,4+*,,{*{tf dn}*
ЦЦf ,' - J, Iry ?" LСГ,,t-,t-,;,y
(1.14)
о
l=
з.2Jт
с инерции сечения винта, мм2
i l, }Гl ; Ld-Г '
з y#,rqffi -- Lc)4
ll(;t
(1.15)
3.З. Гибкость винта
q-_
9ЁJ:-= Lld\LL
_ )"
,Jl, иL,t|
l()4
L
где д
- коэффициент приведения длины
(1.16)
винта, для домкратов
р:2.
3.4. Коэффициент запаса устойчивости
Прu ), <55 dальнейu,ryю проверку на усmойчuвосmь dелаmь не Hy?tcHo.
1:
55...90 необходимо опред{елить коэффициент запаса устойчивости
который для вертикальных вин,l,оl] доJI)IIен быть не ниже 2,5.
При
п
уэ
ж}
*
*,?ýrrrli ffi\* * 3,8}}
lF.
(1.17)
(1.1 8)
где Д
- модуль продольной упругости
для стали 2,1 . 105 МПа.
Еслu усmойчuвосmь вuнmd не обеспечена, необхоduлtо увелuчumь d
пересчumаmь d u d z, не меняя dр1,2цg парсlJиеmры.
1
u
4. Размеры гайки
4.1. Высота гайки
И=
V'u
,
Jr- L,!,
tlТ-
- !!
vtt,tc
(1.19)
4.2. Наружный диаметр
D>
(1.20)
где
[о,]
:40 МПа -
допускаемое напряжение растяжения для бронзы.
Округляем D до кратного 2 или 5. Принимаем
л
,i-
D,
D:'C2
U,L.^U-
(t-nn)
1.9ё-
'} Ч
уЦt}ч
(1.21)
ГДе [О."]
:
40 МПа
- допускаемое напряжение смятия
Округляем Drдо кратного 2 или 5. Приlrимаем
4.4. Толщина
Ь
z
фланца
fr;r-:
где [TJ
25 МПа
для пары <<бронза-чуryн>).
Dr? ? *r.
.)
,,HftZ,:
- допускаемое
JC
.-t-t,t-t
(|.22)
Irапряжение среза для бронзы.
Округляем d до целого значения. Приrrимаем
d: /drr.
5. Размер рукоятки
5.1. Момент на оси винта,
м
Н*мм
-,
F,:'-
,::зr,{
ý*
ry}
{оп { Ъ,и?l \,Ъ')
> /ТС,ЮЗ И,лц
=ф.|r3. цL,
(1.23)
5.2. Щлина
!р
г.
=
рукояткц
?
/ачго:
ЧЪР",+rО
гр
где
&:
200 Н
- допускаемое
-
9ОО
а,сллц
(1.24)
ус}lJIие рабочего на рукоятке.
Округляем ф ло кратного 2 или 5.
5.З. Щиаметр рукоятки
= ^[,г,Cl"t" Ио
l^u\J
lct
7)
7Гы
г
G
^ж
ГДе [о']
=,
2
Г
,lr,-.r_
(1.25)
:100 МПа допускаемое напрrliкение для материаJIа
рукоятки (сталь 40).
Округляем
do
до кратного 2 или 5. Принимаем
dflГмм.
Размерьt корпуса doMKpama ПРLtllLlлltа|опlся uз консmрукmuвно-mехнолоZuческuх
СООбРаЭtСенuЙ. После расчеmов на лttсll1е формаmа Д4 рuсуеmся общuй вud
dомкраmа.
iп{
Jr
;ДL
. *iЁ
:t
lý;
'е,iй, if,{
,
l.
,",iф
,
l;
t"': ;;
,
j-н ,
,-J ,l
i,1{
.-
,-*:l,!
.tJ
i
l
i.'т
i
U,|"-,,
;
.
l].l
:
,l
:";;
,|
i
I
;
,t
;|,
',*a|.
:l
".,|
i:i
l
i
|d-.".i
ii,.
,l
_,,:
