Dane:  | 
Obliczenia:  | 
Wyniki:  | 
|
 Mat.śruby Stal 35 
 kc=kr= =180MPa h=170mm 
 
 Q=30000N h=170mm 
 
 
 
 
 
 
 I=220mm 
 
 
 
 
 
 
 λ=128 
 
 
 Q=6000N 
 
 
 
 
 Rw=124 MPa σrz=12,3 MPa 
  | 
1. Sprawdzam śrubę na wyboczenie. 
 l - długość swobodna śruby h - wysokość podnoszenia Dla podnośnika: I=1,3h I=220mm 
 
 λ - smukłość śruby lw - długość wyboczeniowa śruby ix - ramię bezwładności 
 
 
 
 
 Ponieważ λ<λgr należy sprawdzić śrubę na wyboczenie ze wzoru Tetmajera przy wyboczeniu sprężystym gdy λ<λgr: 
 
 
 
 
 
 Obliczam współczynnik bezpieczeństwa xw= (6 - 8) 
 
 
 Wpółczynnik bezpieczeństwa wynosi 10,08 i jest większy od przyjętego. 
  | 
 
 
 
 
 
 I=220mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ix=7,25mm 
 
 λ=60,7 
 
 
 
 
 
 
 Rw=124 MPa 
 
 σrz=12,3 MPa 
 
 
 
 
 
 
 
 xw= 10,08  | 
|
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 d3=25mm 
 h=300mm 
 μw=2 Q=6000N 
 MPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  | 
2. Obliczam średnicę rdzenia śruby z warunku na ściskanie. Średnicę wyznaczam z zależności wynikającej ze wzoru Eulera przy założeniu, że λ>λgr Zakładam materiał śruby-stal St5 
 
 
 μw - współczynnik długości swobodnej śruby przyjmowany w zależności od zamocowania końców śruby. xw - współczynnik bezpieczeństwa, w przypadku jednej śruby napędzanej ręcznie powinien wynosić 6÷8 E - moduł Younga dla stali E=2,06*105MPa 
 Przyjmuję: xw=7 μw=2 l=300+100=400mm 
 
 
 Dobieram gwint Tr 36 x 10, dla którego średnica d3=25mm d=36mm d2=31mm D1=26mm P=10mm α=30° z=1 - krotność gwintu 
  | 
 
 
 
 
 
 
 I=400mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 I=400mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 gwint: Tr36 x 10 d3=25mm 
  | 
|
 
 
 d2=31mm 
 P=10mm 
  | 
 3. Obliczam kąt pochylenia linii śrubowej . 
 Dla gwintu Tr36 x 10 ⇒ d2=31mm 
 
 P - skok gwintu d2 - średnica podziałowa gwintu 
 
 
  | 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 γ=5°52`  | 
|
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 μ=0,16 αr=15° 
 
  | 
 4.Obliczam wielkość pozornego kąta tarcia pomiędzy śrubą a nakrętką: 
 
 μ' - pozorny współczynnik tarcia ρ' - pozorny kąt tarcia μ, ρ - w gwintach płaskich αr - kąt roboczy gwintu 
 Przyjmuję nakrętkę z brązu aluminiowo-żelazowo-manganowego. Współczynnik tarcia dla skojarzonych materiałów stal St5-brąz μ=0,16; αr=15° 
 
 
  | 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ρ'=8°47'  | 
|
 
 
 γ=5°52` ρ'=8°47'  | 
 5. Sprawdzam samohamowność gwintu z warunku: ρ` > γ 
 8°47` > 5°52` Warunek został spełniony. Gwint jest samohamowny. 
  | 
  | 
|
 
 
 
 
 
 
 d2=31mm Q=14000N  | 
 6. Obliczam moment skręcający Ms 
 Przekrój rdzenia jest narażony na skręcanie momentem skręcającym Ms pochodzącym od tarcia pomiędzy śrubą a nakrętką. 
 
 
  | 
 
 
 
 
 
 
 Ms=25389 Nmm  | 
|
 
 
 
 
 
 Q=6000N 
 
 
 
 d3=25mm 
 kc=165 MPa  | 
 7. Obliczam naprężenia zastępcze σz 
 
 
 
 
 
 
 
  | 
 
 
 
 
 
 σc=12,3 MPa τ=8,125 MPa 
 
 Wo=3066,4 
  σz=19,3 MPa  | 
|
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Mat.nakr. brąz BA 1032 Q=6000N P=10mm pdop=12 MPa d=36mm D1=26mm 
  | 
 8. Obliczam wysokość nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne. 
 
 
 
 Na materiał nakrętki przyjmuję brąz BA 1032 Dla brązu pdop=11÷14MPa 
 
 Ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy: H=(1,2 - 2,5)d 
 Przyjmuję: H=55mm 
 
 
Sprawdzam ilość zwojów nakrętki:  
 
  | 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 H=55mm 
 
 
 
 n=5,5 
 
  | 
|
 
 
 kr= 52MPa 
 
 Q=6000N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 d=36mm  | 
 9.Obliczam średnicę zewnętrzną nakrętki z warunku na rozciąganie Dla brązu kr= 52MPa 
 
 
 Q`= 1,3*6000=78000 N 
 
 
 
 Grubość ścianki nakrętki powinna się zawierać w granicach g=(0,25 - 0,33)d 
 g=(0,25 ÷ 0,33)*36= (9 ÷ 11,88) mm 
 Przyjmuję Dn= 60mm ponieważ : 
 
 wartość g mieści się w żądanych granicach. 
  | 
 
 
 
 
 
 Q`=7800 N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dn= 48mm  | 
|
 
 
 kcj=32,5 MPa Q=6000N Dn=60mm  | 
 10. Obliczam wysokość kołnierza nakrętki 
 ktj=0,65*kcj ktj=0,65*32,5 = 21,2MPa 
 
 
 Przyjmuje h=5mm 
  | 
 
 
 ktj=21,2 MPa 
 
 
 
 h=5mm  | 
|
 
 
 Fr=(100-250)N 
 Ms=25,389 Nm  | 
 11. Obliczam długość pokrętła 
 
 
 
 
 Przyjmuję l=0,13m=130mm 
  | 
 
 
 
 
 
 
 
 
 l=130mm  | 
|
 
 
 
 
 
 
 
 Q=6000N  | 
12.Obliczam średnicę podstawy: Dla betonu zakładam pdop=3,5MPa Dla ubitej ziemi pdop=1,5MPa 
 Średnica podstawy: 
 
 
 Z powodów konstrukcyjnych przyjmuję średnicę podstawy Dn=150mm.  | 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dn=150mm  | 
|
 Mat.pokrętstal 20 
 
 Fr=200N l=0,13m 
 
 
 
 kg=140 MPa 
  | 
 13.Obliczam średnicę pokrętła. Dobieram materiał pokrętła stal 20, dla której kg=140 MPa 
 
 
 Mg= Fr*l = 200N*0,13m= 26 Nm 
 
 
 Przyjmuję dpok= 16mm 
  | 
 
 
 
 
 
 
 Mg=26Nm 
 
 
 
 dpok=16mm  | 
|
  | 
  | 
  | 
|
Politechnika
Projektowanie Elementów Maszyn
TEMAT: Obliczanie podnośnika śrubowego
Wykonał: grupa C5 Prowadzący: