POLITECHNIKA RADOMSKA

IM. KAZIMIERZA PUŁASKIEGO

PROJEKT NR 01.

TEMAT: Zaprojektować mechanizm śrubowy typ: ROZPIERAK

DANE:

Nacisk Q=30kN

Zakres Lmax=100mm

Typ produkcji: jednostkowa

Wykonał: Sprawdził:

GRUCHAŁA KRZYSZTOF

Wydział: Mechaniczny

Studia: Magisterskie

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

Rok studiów: III. Semestr: V.

Gr.: C5

Radom 1999

ROZPIERAK -1-

Obciążenie Q=30kN

Zakres L _max =100mm Produkcja : jednostkowa

Dane 1	Obliczenia 2	Wyniki 3
Q=30kN kr=200MPa P=5mm D2=21,5mm	1) Obliczenia śruby Obliczenia wytrzymałościowe połączenia gwintowego . Przekrój rdzenia śruby jest narażony na ściskanie. Musi więc być spełniony warunek (wzór Tetmajera) stad wyliczymy średnicę rdzenia śruby Na śrubę przyjmuję stal 45 ulepszaną cieplnie dla której: kc=kr=200MPa ks=120MPa Re=420MPa Sgr=90 (wartości odczytane z tablic ) Dla dalszych obliczeń przyjmuje gwint Tr 24 5 dla którego: d3=18,5mm-średnica rdzenia d=24mm-średnica zewnętrzna gwintu d2=21,5mm-średnica podziałowa p=5mm-skok gwintu =30^0-kąt zarysu gwintu Skok gwintu P oraz kąt wzniosu linii śrubowej związane są ze sobą zależnością tg = tg	d3=13,8mm Tr24 5
Q=30kN d=24mm D1=19mm pdop.ruch=12MPa	-3- 2)Obliczenia nakrętki śruby Obliczenia wysokości nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne . pdop to n= oraz H= p Zakładam materiał na nakrętkę brąz BK331 dla którego :pdop.spocz.=53MPa pdop.ruch.=12MPa (odczytano z tabel literatura ) n= zwoja H=14,5 mm H=72,5+1,5=74mm (ze względów konstrukcyjnych ) Przyjmuję do konstrukcji wysokość nakrętki H=74mm Obliczam średnicę zewnętrzną nakrętki	n=14.5zwoja H=74mm
d=24mm Q=30kN pdop.spoc=53MPa D01=28mm	-4- D01=d+ (rys.2.1.) D01=24+4=28mm P= D^'z1= (D^'z1 z rys. 2.1.) D^'z1= Dz1=D^'z1+ Przyjmiemy do konstrukcji D^'z1=38mm Dz1=40mm Nakrętka będzie montowana na wcisk , po montażu należy ją zabezpieczyć przed wysuwaniem i obracaniem za pomocą dwóch wkrętów M4x1, które należy zamontować po złożeniu rozpieraka.	D01=28mm Dz1=40mm D^'z1=38mm
d1=19mm d3=18,5mm Imin=6397mm^4 A=268,8mm^2 Sgr=90 Lw=174mm imin=4,87mm Q=30kN d2=21,5mm d3=18,5mm Ms=77077,5Nmm kr=200MPa ks=120MPa dk=18mm Q=30kN Q=30kN kc=95MPa Fr=300N Ms=77077,5Nmm l=260mm Fr=300N kgj=165MPa a=23mm b=12mm Dz=52mm dw=28mm l=320mm μ=1 i=10,9mm	3)Sprawdzam samohamowność gwintu Tr24x5 Śruba stosowane w mechanizmach śrubowych oraz w połączeniach śrubowych powinny być samohamowne, tzn. po napięciu nie mogą się same luzować. Warunkiem dostatecznym jest by: w naszym przypadku tg Współczynnik tarcia dla materiałów 45-BK331 -5- tg Warunek jest spełniony więc gwint jest samohamowny 4)Obliczenie śruby na wyboczenie Współczynnik wyboczenia śruby zależny od mocowania śruby Lśr=0,5 L=0,5H+Lśr=37+50=87mm -długość liczona od środka nakrętki do końca śruby Lw= =2 mm -długość wyboczeniowa Lcał=150mm -całkowita długość śruby Imin= Imin= A= A-powierzchnia przekroju śruby A= imin- promień bezwładności przekroju -6- imin= imin= s-smukłość śruby < Przy wyboczeniu sprężysto-plastycznym s<sgr 5)Sprawdzenie śruby na naprężenia złożone Przekrój rdzenia śruby jest narażony na ścinanie siłą osiową Q oraz na skręcanie momentem skręcającym Ms pochodzącym od tarcia między śrubą i nakrętką. Ms= Ms= Naprężenia ściskające wynoszą Naprężenia skręcające wynoszą -7- -wskaźnik wytrzymałości na skręcanie Ms- moment skręcający Wo=0,2d3^3 W Naprężenie zastępcze według hipotezy Hubera wynoszą postać częściej stosowana w obliczeniach śrub roboczych Przyjmujemy że Przyjmujemy -warunek jest spełniony Sprawność mechanizmu śrubowego -8- 6)Obliczenie koronki rozpieraka Rys. Schemat koronki Wkładkę 1 wykonano z brązu Pdop.brąz/stal=12MPa połączenie ruchowe Naciski powierzchniowe wynoszą Aby nie rozbudowywać zbytnio konstrukcji zostawimy tak duże naciski . Przyspieszone wycieranie powierzchni roboczych nie spowoduje zbytniego zmniejszenia wartości rozpieraka. Obliczam średnicę koronki Koronkę wykonamy ze stali St2S, dla której kc=95MPa. -9- Ze względów konstrukcyjnych i wykonawczych średnicę koronki przyjmuję ds.=50mm. 7) Obliczenie długości pokrętła. Pokrętło wykonane ze stali St5, dla której kgj=165MPa. Ms- moment skręcający Fr- siła ręki Przyjmuję długość pokrętła l=260mm. Obliczam średnicę pokrętła Przyjmuję średnicę pokrętła dpok=16mm. 8) Obliczenie korpusu. Na korpus zakładam rurę bez szwu walcowaną na gorąco ogólnego przeznaczenia ze stali St5 o średnicy 52 i grubości ścianki 12mm. Sprawdzenie rury korpusu. Naprężenia ściskające wynoszą (dla przekroju najbardziej niebezpiecznego) -10- Naprężenia są mniejsze od dopuszczalnych. Minimalny promień bezwładności Smukłość rury l- długość korpusu W korpusie będzie umieszczona tulejka ze stali St3 o średnicy wewnętrznej 17 i zewnętrznej 23 pasowana ciasno według 23r6 (rys.8.1). Rys.8.1. Literatura na podstawie której powstał projekt: [1]-Wiktor J., Żółkiewski J.: Podstawy konstrukcji maszyn. Politechnika Warszawska 1995. [2]-Ciecieląg J., Pawłowski B.:Zbiór zadań z podstaw konstrukcji maszyn . WSI Radom 1984. [3]-Szewczyk K.: Połączenia gwintow	Imin=6397mm^4 A=268,8mm^2 imin=4,87mm S=35,7 Ms=77Nm Wo=1266mm^3 P=116MPa ds.=50mm l=260mm Mg=78[Nm] dpok=16mm =31,3MPa imin=10,9mm S=29,3

---