|
|
Podstawy Konstrukcji Maszyn
Projekt nr 4
|
|
|
Adam Wanat Grupa 9 Rok II B
|
Dane: |
Obliczenia: |
Wyniki: |
S16
EN-GJL-250
EN-GJL-250
EN-GJL-250
|
Obliczenie pasowania:
Wartości odchyłek odczytanych z tablic:
Ø40 H7/k6
Obliczenie luzu maksymalnego i minimalnego:
Maksymalny i minimalny wcisk wynoszą:
Wyznaczenie siły potrzebnej do zdjęcia koła z czopu
Obliczenie maksymalnego nacisku powierzchniowego
Obliczenie parametru γ
2.4 Obliczenie wskaźnika wcisku δ
2.5 Obliczenie maksymalnego nacisku powierzchniowego
2.6 Wyznaczenie siły potrzebnej do zdjęcia koła z czopa
Obliczenia głównej śruby
Dobieram wymiary śruby ze względu na ściskanie i wyboczenie.
Jako materiał śruby przyjmuję stal S355JR, dla której:
a) ściskanie
Z normy PN-M-02019:1988 dobrano gwint trapezowy niesymetryczny S14x2 o średnicy rdzenia
b) wyboczenie
Schemat zamocowania śruby:
α = 1 l = 100 [mm]
Gwint S14x2:
Sprawdzam naprężenia krytyczne w celu obliczenia rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa.
Dla przyjętej stali:
Naprężenia ściskające:
Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa wynosi:
Założony został współczynnik = 6, zatem trzeba powiększyć przekrój śruby.
Sprawdzam naprężenia krytyczne dla gwintu S22x2:
Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa wyniesie:
Warunek spełniony.
Parametry gwintu:
P = 2 [mm] D = 22 [mm] d3 = 18,53 [mm] d2 = 20,5 [mm] D1 = 19 [mm]
3.1 Sprawdzenie warunku samohamowności:
3.2 Obliczenie gwintu na końcu śruby
Sprawdzam minimalną średnicę d, oraz wysokość gwintu h:
Minimalna
średnica została już obliczona, z warunku na ściskanie wynosi
10,16 [mm], ostatecznie jednak gwint zamieniono na S22x2
Dla końcówki śruby dobieram gwint M16x0,5:
Sprawdzam warunek na nacisk, obliczam liczbę zwojów:
Założono 8 zwojów nakrętki
Wysokość gwintu:
Przyjmuję do wykonania gwint na głębokości 5 [mm].
3.2 Obliczenie końcówki:
Założono promień sfery S16
Promień powierzchni styku:
Maksymalne naprężenia :
W tym punkcie występuje ściskanie trójosiowe, zatem materiał wytrzyma naprężenia:
Warunek spełniony.
3.3 Obliczenie długości gwintu
Dobrano H=125 [mm] – wysokość nagwintowanej części śruby
3.4 Uwzględnienie momentu skręcającego
Warunek spełniony.
3.5 Obliczenie średnicy otworu na pręt
Średnica zostanie obliczona z warunku na docisk powierzchniowy
3.6 Obliczenie długości i średnicy pręta
Ściągacz będzie napinany siłą ręki.
Siła
ludzkiej ręki
Kolejnym warunkiem jest zrównoważenie momentu tarcia, przez maksymalny moment gnący:
Przyjęto średnice pręta i otworu ø12
3.7 Sprawdzenie niebezpiecznego przekroju
Niebezpiecznym przekrojem jest górna część śruby w której wywiercono otwór
Wskaźnik wytrzymałości na skręcanie:
Naprężenia skręcające:
Warunek spełniony.
4. Obliczenie minimalnej wysokości nakrętki
Wysokość nakrętki należy wyznaczyć z warunku na docisk powierzchniowy
Nakrętka jest wykonana z żeliwa EN-GJL-250, dla której:
Należy dodać dwa zwoje bierne:
Minimalna wysokość nakrętki:
Przyjęto
4.1 Schemat nakrętki
4.2 Obliczenie średnicy zewnętrznej nakrętki
Nakrętka jest rozciągana, zatem obliczymy jej średnicę z warunku na rozciąganie:
Założono
w przybliżeniu
4.3 Obliczenie wysokości b
Parametr b zostanie wyliczony z warunku bezpieczeństwa na ścinanie:
Powierzchnia zagrożonego przekroju:
Dla
żeliwa EN-GJL-250
Przyjęto
4.5 Obliczenie średnicy D
Średnicę D obliczono z warunku na docisk powierzchniowy:
Dopuszczalny docisk dla żeliwa EN-GJL-250 wynosi:
Przyjęto
średnicę
5. Obliczenia płyty kołowo-symetrycznej
Płyta zostanie wykonana z materiału S275JR
Przyjęte parametry:
Wymiary zostały tak dobrane, aby umożliwić dopasowanie rozstawu śrub ściągacza w sposób płynny. Zakres ten wynosi 60 [mm]
Aby umożliwić swobodny przesuw śrub ściągających szerokość podłużnego otworu przyjęto – 13 [mm]
5.1 Dobór grubości tarczy
Grubość zostanie wyznaczona z warunku bezpieczeństwa na zginanie:
6. Obliczenia śrub ściągających
Każda z trzech śrub przenosi obciążenie:
Dobrano śruby klasy 6.8
Dobrano
gwint M8 o średnicy
6.1 Obliczenie minimalnej długości śruby
Na długość śruby składa się: Grubość
tarczy
Minimalna
długość wysunięcia śruby napędzającej z końcówką
Grubość
piasty
Grubość
2 podkładek
Grubość
nakrętki
6.2 Dobór śrub ściągających z normy
Śruby dobrano z normy DIN EN ISO 4014
Dobrano śrubę M12 ze względu na długość.
6.3 Dobór nakrętki i podkładki
Podkładka 12, wg DIN EN ISO 7090
Nakrętka M12-8-II wg DIN EN ISO 4032
|
Pmax = 16,66 MPa
Qw = 10 kN
Qr = 12,5 kN
S22x2
H = 125 [mm]
ø12
M8
M12
|