DANE:

Obciążenie użyteczne: Q=5000N

Wysokość podnoszenia: h=500mm

Typ mechanizmu:

Dane

Obliczenia

Wyniki

Q=5kN

h=500mm

Kcj=102MPa [1]

Xw=7 [1]

0x01 graphic
= 2 [1]

l = 2l0

l0=h

E=2.1*100x01 graphic
MPa

  1. Obliczenie wstępne średnicy rdzenia śruby z warunku na ściskanie

0x08 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Dobieramy materiał śruby - stal konstrukcyjna wyższej jakości 45

0x01 graphic
= 7,91 [mm]

Smukłość wyznacza się ze wzoru:

0x01 graphic
= 0x01 graphic
=606,82

imin- promień bezwładności przekroju wynoszący imin=0.25d3

Wynika z tego , że znajdujemy się powyżej 0x01 graphic
, czyli mamy do czynienia z wyboczeniem sprężystym. Możemy zatem skorzystać z wzoru Eulera

Ale uwzględniając wyboczenie średnice śruby liczymy ze wzoru:

0x01 graphic
=0x01 graphic
=26,7mm

0x01 graphic
wsp. Swobodnej długości pręta zależny od sposobu mocowania

E - moduł sprężystości wzdłużnej Younga

l - długość pręta podlegająca wyboczeniu

Xw - wsp. Bezpieczeństwa

Q - obciążenie

D1=7,91 mm

0x01 graphic
= 1011,38

  1. Dobieramy gwint śruby

Tr32x3

Dla tej średnicy gwintu trapezowego wynosi d3=28.5

P=3 [1]

d2=30,5 [1]

  1. Obliczamy kąt pochylenia linii śrubowej 0x01 graphic

p-skok

d2-średnica podziałowa gwintu

Tg0x01 graphic
0x01 graphic

Tg0x01 graphic
= 0.031

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
= 150x01 graphic
[1]

  1. Obliczamy wielkość pozornego kąta tarcia 0x01 graphic
    '

0x01 graphic
' - pozorny współczynnik tarcia

0x01 graphic
' - pozorny kąt tarcia

0x01 graphic
i 0x01 graphic
- w gwintach płaskich

0x01 graphic
- kąt roboczy gwintu

0x01 graphic
=0,2588

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

  1. Sprawdzenie samohamowności gwintu

0x01 graphic
'0x01 graphic

0x01 graphic
>0x01 graphic
0x01 graphic
czyli gwint jest samohamowny

  1. Obliczamy moment skręcający Ms

Ms=0,5Qtg(0x01 graphic
)d2

Ms= 0,5 * 5000 * tg(0x01 graphic
0x01 graphic
)*0,0305

Ms= 22,15Nm

Ms=22,15Nm

  1. Obliczam naprężenia zastępcze 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 7,84[MPa]

0x01 graphic

0x01 graphic
=0,2*(0,028)3=0,000004629825 [m3]

0x01 graphic
=4784198,1Pa=4,784 Mpa

0x01 graphic
11,41 [MPa]

0x01 graphic
=7,84 MPa

W0=4,63*10-6 m3

0x01 graphic
=4,784 MPa

0x01 graphic
11,41MPa

pdop=0,15kc

D1=29 [mm]

Pdop=15,3MPa

  1. Obliczenie wysokości nakrętki H z warunku na naciski dopuszczalne

Warunek wytrzymałościowy:

0x01 graphic
0x01 graphic

  1. Warunek nacisków

0x01 graphic
= 0x01 graphic
= 0.66mm

  1. Warunek konstrukcyjny

Ze względu na dobre prowadzenie śruby w nakrętce przyjmujemy :

H=(1,2 - 2,5) d = 1,2 * 32 = 38,4

  1. Warunek technologiczny

Sprawdzamy ilość zwojów nakrętki

0x01 graphic
= 0x01 graphic
=10

Uwzględniając powyższe warunki przyjmuję wysokość nakrętki H=30mm

H=30mm

0x01 graphic
[1]

  1. Obliczanie średnicy zewnętrznej nakrętki Dn z warunki na rozciąganie z uwzględnieniem momentu skręcającego Ms

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjmujemy grubość ścianki nakrętki g=6mm Dn=44 mm

Dn=32.66 mm

  1. Obliczanie średnicy kołnierza nakrętki Dk z warunku na naciski powierzchniowe (między kołnierzem nakrętki a korpusem podnośnika)

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
= 38,5 [mm]

11. Obliczanie długości pokrętła. Przyjmujemy materiał na pokrętło St3

0x01 graphic

Dk=38,5

  1. Obliczanie średnicy pokrętła

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
5,47MPa

0x01 graphic
=59,79mm

  1. Zgrubienie śruby pod pokrętło

Dz=(1,2 - 1,4)d = 1,2·32=38,4mm

  1. Średnica czopa do osadzenia korony

dkor= (0,3-0,5)d = 0,3·32=9,6mm

Literatura:

[1] E.Mazanek - Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn , cz1. WNT Warszawa 2005

0x01 graphic