Śruba obciążona jest siłą Q=22kN; wysokość podnoszenia H=200mm
Materiał: stal C35 Naprężenia dla materiału: * krj=85 MPa – naprężenia dopuszczalne na ściskanie * ksj=70 MPa – naprężenia dopuszczalne przy wyboczeniu * kgj=100 Mpa – naprężenia dopuszczalne na zginanie
β=1,3 – współczynnik uwzględniający wpływ naprężeń skręcających w przekroju śruby
μw=2 – współczynnik długości swobodnej śruby l- długość śruby xw=7-współczynnik bezpieczeństwa, E=206000 MPa – moduł Younga
Z normy PN-ISO 2904+A:1996 dobieramy gwint trapezowy symetryczny dla d3=25 mm Tr 30x6 podziałka P=6 D1=25 mm D2=27 mm D4=31 mm d=30 mm
λ=80 E=206000 MPa
p-kąt pochylenia linii śrubowej ρ'-pozorny kąt tarcia μ=0,1 – współczynnik tarcia α=30o-kąt zarysu gwintu
Mt-moment tarcia śruby dla podparcia kołowego dp=d2=27mm µ=0,1 – współczynnik tarcia
pdop=12 MPa – dla materiału nakrętki CuSn10Pb10
kr=155MPa
kd=70MPa
Pr=250N –siła ręki
kg=170MPa
Lu-praca użyteczna Lw-praca włożona |
Tok obliczeń:
I. Śruba
* Obliczenie średnicy z warunku na ściskanie z uwzględnieniem skręcania:
Sprawdzenie wytrzymałości na wyboczenie ze wzoru Eulera:
l=H+50mm=200+50=250 mm
Sprawdzenie smukłości śruby:
Obliczenie naprężenia ściskającego:
Sprawdzenie śruby na wyboczenie niesprężyste:
Obliczenie rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa:
Współczynnik jest większy od przyjętego.
2. Określenie samohamowności gwintu:
Warunek samohamowności: p<ρ'
p≈4o
ρ’≈6o Śruba jest samohamowna, ponieważ p<ρ'
Obliczenie momentu całkowitego:
Obliczanie wskaźnika wytrzymałości przekroju rdzenia śruby na skręcanie:
Obliczanie naprężenia ściskającego w przekroju rdzenia śruby:
Moment tarcia w gwincie.
II. Nakrętka
* wysokość nakrętki:
Z warunku dobrego prowadzenia:
Przyjmuje wysokość nakrętki 55mm Wyznaczenie średnicy zewnętrznej nakrętki z warunku wytrzymałościowego na rozciąganie:
Przyjmuję średnicę 34mm
Liczba zwojów w nakrętce.
Wysokość kołnierza nakrętki.
Średnica kołnierza z warunku wytrzymałości wg nacisków powierzchniowych.
Warunek wytrzymałości kołnierza na ścinanie.
Moment tarcia na podporowej powierzchni nakrętki.
Warunek nieruchomości nakrętki.
53018>52369 Nakrętka jest nieruchoma. III. Obliczenie drąga napędowego
Przyjmuję długość drąga 210mm dla łatwego prowadzenia.
Obliczam średnicę rękojeści z warunku na zginanie:
Przyjmuję średnicę drąga 15mm.
IV. Sprawności
* Sprawność gwintu:
*sprawność podnośnika:
|
dr=20,70mm
d3=24,93 mm
λ=80
σc=44,84MPa
σkr=285,4MPa
xw=7,08
Mt=14850Nmm Ms=52369Nmm Mc=67219Nmm
=52369Nmm
h=55mm
hn=45mm
Dn=33,79mm
Z=9,2
hk=11mm
Dk=40mm Przyjmuję 60mm
ln=209mm
dr=14mm
|
Politechnika Wrocławska
Wydział Mechaniczno-Energetyczny
Podstawy Konstrukcji Maszyn
Projekt 1
Ręczny podnośnik śrubowy
Radosław Wcisło
nr indeksu: 204953