Dane: |
Obliczenia: |
Wyniki: |
Mat.śruby: Stal 45
kc = kr = = 163 Mpa
Q = 800 kg Q = 7848 N h = 200 mm
|
1. Obliczam średnicę rdzenia śruby z warunku na ściskanie lub rozciąganie. Zakładam materiał śruby - stal 45, dla której: kc=kr=163 MPa
Dobieram gwint Tr16 × 4, dla którego średnica d1 = 11,5 mm
|
d1 = 7,84 mm
gwint: Tr16 × 4 d1 = 11,5 mm |
h = 200 mm
d1 = 11,5 mm
α = 2
E = 2,1 · 105 MPa
Q = 7848 N
Frz = 104 mm2
α = 2
E = 2,1 · 105 MPa
Frz = 330 mm2 |
2. Sprawdzam śrubę na wyboczenie.
ls - długość swobodna śruby h - wysokość podnoszenia Dla podnośnika: Is = h + 100 Is = 200 + 100 = 300 mm
s - smukłość śruby lw - długość wyboczeniowa śruby ix - ramię bezwładności
ix = 0,25 · d1 ix = 0,25 · 11,5 = 2,875 mm
Obliczam naprężenia krytyczne σkr i rzeczywiste σrz :
Obliczam współczynnik bezpieczeństwa xw= (6 ÷ 9)
Ponieważ xw nie zawiera się w granicach 6 ÷ 9 śruba o gwincie Tr16 × 4 ulegnie wyboczeniu, dlatego do dalszych obliczeń przyjmuję śrubę wykonaną z tego samego materiału o gwincie Tr26 × 5 Dobieram gwint Tr26 × 5,dla którego średnica d1 = 20,5mm
ix = 0,25 · 20,5 mm = 5,125 mm
Obliczam naprężenia krytyczne σkr i rzeczywiste σrz :
Obliczam współczynnik bezpieczeństwa xw = (6 ÷ 9)
Ponieważ xw = 6,36 należy do przedziału 6 < xw < 9 stwierdzam, że śruba się nie wyboczy. Do dalszych obliczeń przyjmuję śrubę o gwincie Tr 26 × 5 |
Is = 300 mm
ix = 2,875 mm
s = 208,7
σkr = 47,59 MPa
σrz = 75,46 MPa
xw = 0,63
gwint: Tr26 × 5 d1 = 20,5 mm
ix = 5,125 mm
s = 117,07
σkr = 151,23 Mpa
σrz = 23,78 Mpa
xw = 6,36
|
d2 = 23,5 mm
P = 5 mm
|
3. Obliczam kąt pochylenia linii śrubowej .
Dla gwintu Tr 26 × 5 ⇒ d2 = 23,5 mm
gdzie: P - skok gwintu d2 - średnica podziałowa gwintu
γ = 3˚52'
|
γ = 3°52' |
μ = 0,1 αr = 15°
|
4. Obliczam wielkość pozornego kąta tarcia
μ' - pozorny współczynnik tarcia ρ' - pozorny kąt tarcia μ, ρ - w gwintach płaskich αr - kąt roboczy gwintu
ρ' = 5°54'
|
ρ' = 5°54' |
γ = 3°52' ρ' = 5°54' |
5. Sprawdzam samohamowność gwintu z warunku: ρ` ≥ γ
5°54' ≥ 3°52' Samohamowność została zachowana.
|
|
d2 = 23,5 mm Q = 7848 N |
6. Obliczam moment skręcający Ms
|
Ms = 15,79 Nm |
Q = 7848 N
d1 = 20,5 mm
kc = 163 MPa |
7. Obliczam naprężenia zastępcze σz
|
σc = 23,78 MPa
τ = 9,33 MPa
Wo = 1691,58 mm3 σz = 28,75 MPa |
Mat.nakr. brąz BK31 Q = 7848 N P = 5 mm pdop = 8 MPa d = 26 mm D1 = 21 mm
|
8. Obliczam wysokość nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne.
Na materiał nakrętki przyjmuję brąz BK31 wyżarzony dla którego pdop = 8 Mpa
Ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy: H = (1,2 ÷ 2,5) · d Przyjmuję: H = 1,7 · d
H = 1,7 · 26 = 44,2 mm Przyjmuję H = 45 mm
Sprawdzam ilość zwojów nakrętki:
|
H = 26,58 mm
H = 45mm
N = 9
|
kr = 52 MPa
Q = 7848 N
d = 26mm |
9. Obliczam średnicę zewnętrzną nakrętki z warunku na rozciąganie: Dla brązu kr = 52 MPa
Q`= 1,3 · 7848=10202,4 N
Grubość ścianki nakrętki powinna się zawierać w granicach g = (0,25 ÷ 0,33) · d
g = (0,25 ÷ 0,33) · 26 = (6,5 ÷ 8,58 ) mm
Przyjmuję Dn = 40 mm, ponieważ wartość g nie mieści się w żądanych granicach. |
Q` = 10202 N
Dn = 30,4 mm
Dn = 40 mm |
Fr = (10 ÷ 25) kG
Ms = 15,79 Nm |
10. Obliczam długość pokrętła
Przyjmuję l = 0,16 m = 160 mm
|
l = 160 mm |
Mat. pokrętła St 3
Fr = 98,1 N l = 0,16 m
kg = 131 MPa
|
11. Obliczam średnicę pokrętła. Dobieram materiał pokrętła stal St 3, dla której kg = 131 Mpa
Mg = Fr · l = 98,1 N · 0,16 m = 15,7 Nm
Przyjmuję dpok = 12 mm
|
Mg = 15,7 Nm
dpok = 12 mm |
d = 26 mm |
12. Obliczam zgrubienie śruby pod pokrętło z warunku:
D = (1,2 d - średnica śruby
D = (1,2 ÷ 1,4) · 26 = ( 31,2 ÷ 36,4 ) mm Przyjmuję D = 35 mm
|
D = 35 mm |
d = 26 mm
|
13. Obliczam średnicę czopa do osadzenia korony
dkor = (0,3 ÷ 0,5) · d d - średnica śruby dkor = (0,3 ÷ 0,5) · 26 = (7,8 ÷ 13 ) mm
Przyjmuję dkor = 12 mm
|
dkor = 12 mm |
Politechnika Radomska
im. K. Pułaskiego
Wydział Mechaniczny
PROJEKTOWANIE ELEMENTÓW MASZYN
TEMAT: Obliczenia podnośnika śrubowego
Wykonał: Prowadząca: Barański Damian dr inż. Grażyna Dorocińska