Projekt Mechanizmu Podnośnika Śrubowego
Dane:
Obciążenie użyteczne: Qu=2,5[kN]
Obciążenie obliczeniowe: Q=1,3Qu=3,25 [kN]
Wysokość podnoszenia: h=180[mm]
Łożysko typu: 51106
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
kc=147[Mpa] |
1.Obliczenia średnicy rdzenia śruby. Zakładając materiału śruby stal 35 normalizowaną [1] kc=147 [MPa] kr=155[MPa]
Śrubę obliczamy z warunku na ściskanie:
|
d1=4,7mm |
|
2. Dobór gwintu. Dobór gwintu wg PN-79/M-02017 do obliczonej średnicy rdzenia d3 w Tr18x4 |
|
p=4[mm] d3=13,5[mm] |
3. Obliczamy kąt pochylenia lini śrubowej γ
|
|
h=180[mm] d3=13,5[mm]
E=2•105[Mpa] S=143[mm2] Qu=2,5[kN] |
4. Sprawdzamy śrubę na wyboczenie. Ze względu na nieustaloną wysokość nakrętki i na nie ustaloną konstrukcję końcówki śruby - zakładamy długość swobodną śruby: l = 1,2h= 1,2•180=216[mm]
Promień bezwładności śruby wynosi: i = 0,25d3 = 0,25•13,5 [mm] = 3,375 [mm].
Śrubę podnośnika traktuje się jako utwierdzoną jednym końcem, stąd zredukowana długość śruby: lr = 2l = 2 • 216 [mm] = 432 [mm].
Obliczam smukłość śruby.
Przy λ>100 stosujemy wzór Eulera; obliczamy naprężenia krytyczne przyjmując moduł Younga E=2•105[Mpa]
Sprawdzam współczynnik bezpieczeństwa (x = 4 - 7)
Wartość współczynnika bezpieczeństwa x jest wystarczająca. |
l=216[mm]
i=3,375[mm]
lr=432[mm]
λ=128
σkr=120[MPa]
x=4,3 |
μ=0,15 α=15o |
5. Obliczamy wartość pozornego kąta tarcia ρ'
ρ'=8o49'37,33'' |
μ'=0,1732 ρ'=8o49'37,33'' |
|
6. Sprawdzanie samohamowności gwintu.
Jeśli ρ' Warunek został spełniony. |
|
Qu=2,5[kN] ρ'=8o49'37,33''
d2=16[mm] rśr=15[mm] |
7. Obliczamy moment skręcający Ms Ms=0,5Qud2tg(γ+ρ')=0,5•2,5•16•tg(14o12'53'')=5,07Nm Mt=Qu•μ•rśr=2,5•0,15•15=5,625Nm M=10,695 Nm |
Ms=5,07[Nm] Mt=5,625[Nm]
M=10,695[Nm]
|
kr=155[MPa] d3=13,5[mm] M=10695[Nmm]
|
8. Obliczenia naprężeń zastępczych występujących na śrubie.
Warunek został spełniony. |
σz=41,79 [Mpa] |
Q=2,5[kN] d=18[mm] D1=14[mm] pdop=39,69[MPa] p=4 |
9. Obliczanie wysokości nakrętki z warunku na naciski dopuszczalne na zwojach gwintu.
Ze względu na sztywność i zalecaną długość skręcania za mała. Uwzględniając obustronne fazki pod gwint 2x45ooraz istnienie 2 zwojów biernych obliczam wysokość nakrętki z warunku:
|
H=2,5[mm] |
Q=4225[N] d=18[mm] kr=155[MPa] |
10. Obliczanie średnicy zewnętrznej nakrętki z warunku na rozciąganie z uwzględnieniem momentu skręcającego.
Dn=20[mm] |
Dn=30[mm] |
Ms=10695[Nmm] Pr=150[N] |
11. Obliczanie długości pokrętła. Zakładając siłę ręki obsługi Pr=15kG, obliczamy długość pokrętła z warunku:
|
l=14[cm] |
kg=145[MPa] l=14[cm] Pr=150[N]
|
12. Obliczanie średnicy pokrętła. Zakładamy materiał pokrętła St3S
|
dpokr=12[mm] |
d=18[mm] |
13. Zgrubienie pod pokrętło D=(1,2 |
D=25[mm] |
Q=2500[N]
|
14. Sprawdzenie nacisków na podłoże:
stąd
pdop= 10 [Mpa] ze względu na duże obciążenie należy używać podnośnika na utwardzonej powierzchni. |
Fg=200[mm2] |
|
15. Dobieram łożysko pracującego pomiędzy śrubą a tuleją oporową. Łożysko dobieram wg katalogu FAG. |
|
|
16. Literatura. [1]. Rutkowski Części maszyn Warszawa PWN 1999 [2]. Kurmazow Podstawy konstrukcji maszyn PWN Warszawa 1999 |
|