Гайки обычно изготавливаются из материалов, имеющих в паре со стальным винтом низкий коэффициент трения и хорошую износостойкость. К таким материалам относятся оловянистые и безоловянистые бронзы, латунь, металлокерамика и антифрикционный чугун.
Гайки выполняются в виде цилиндрических втулок, которые запрессовываются или ввинчиваются в подвижный или неподвижный корпус. В данном случае конструкцию гайки выбираем таким образом, чтобы распределение нагрузки по виткам резьбы было наиболее равномерным
Материал гайки: БрОФ 10-1 ГОСТ613-41 (sв=300).
рис. 3 - Конструкция гайки
При расчёте резьбы гаек допускается, что осевое усилие распределяется по виткам равномерно, а угол подъёма витков настолько мал, что их можно рассматривать в виде плоских круговых колец. В гайке рассчитывают резьбу (на изгиб, срез и удельное давление), основные её размеры (H, D), а также отдельные элементы (посадка в корпус, упорный буртик , фиксирующие детали и др.).
Тело гайки подвергается кручению и сжатию. Наружный диаметр тела гайки определяется из условия прочности:
где – коэффициент, учитывающий скручивание тела гайки,
;
- допускаемое напряжение сжатие или растяжения
.
Таким образом,
.
Толщина стенки гайки по условию прочности оказалась малой, наружный диаметр гайки назначаем конструктивно:
.
Далее определяем число витков:
.
Из конструктивных соображений принимаем
После этого определяем высоту гайки:
Проводим проверку витков резьбы на прочность, так как материал гайки обладает более низкими механическими свойствами, чем материал винта. Виток резьбы гайки разворачиваем по наружному диаметру (D) и представим в виде консольной балки, несущей равномерно распределённую нагрузку, которую заменяем сосредоточенной силой F/z. Наибольшее напряжение среза и изгиба возникают в корневом сечении с длиной и высотой витка
. Исходя из условия прочности витка на срез:
;
.
а) Проверка на срез:
.
где – ширина витка в корневом сечении резьбы (H0=1,9).
б) Проверка на смятие:
.
где – высота витка в среднем сечении.
в) Проверка на изгиб:
.
Все условия выполняются.
Размер заплечика определяем из условия смятия материала гайки под действием силы P по уравнению:
,
.
Из конструкторских соображений принимаем D=5 мм.
Высоту заплечика определяется из условия изгиба под действием нагрузки
, без учёта запрессовки и трения на поверхности гайки, по уравнению:
.
Другое по теме:
Проектирование одноступенчатого редуктора с цилиндрическими прямозубыми эвольвентными зубчатыми колесами
Редуктор - это механизм состоящий
из зубчатых или червячных передач, заключенный в отдельный закрытый корпус.
Редуктор предназначен для понижения
числа оборотов и, соответственно, повышения крутящего момента.
Редукторы делятся по следующим
признакам:
- по типу передачи - на зубча ...
Состав и управление главного энергетического комплекса двухвальной дизельной энергетической установки грузового судна
Судовая энергетическая установка – сердце и кровеносная система судна.
Сама идея корабля, как автономного технического комплекса, способного выполнять
полезные функции в условиях агрессивной внешней среды, изначально подразумевает
неизбежную энергозависимость, которая со временем только р ...
Организация технического обслуживания и материально-технического обеспечения машинно-тракторного парка
Период перехода страны к рыночной
экономике, превратившийся для неё в новый сокрушительный революционный процесс,
обусловленный принятием монетарной модели реформирования, а не гибкой стратегии
преобразований, ориентированных на бережливое отношение к созданным
материальным и другим ценн ...