new 101

206 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Obliczenie dźwigni

Przyjmujemy, że dźwignia będzie wykonana ze stali St6, dla której granica plastyczności R_e = 330 MPa. Granicę plastyczności przy zginaniu przyjmuje się równą R_e„ = l,25i?_e, stąd dopuszczalne naprężenia zginające przy X_e = 2 będą równe

Reg

X_e

1,25 Re X_e

1,25-330

2

= 206 MPa.

Moment zginający przy założeniu, że dźwignia wsuwa się na połowę swej długości l = 100 mm w gniazdo podnoszonego ciężaru (samochodu) — jest równy

M_a = Q-j =7200—= 360 000 N-mm.

Zakładając stosunek szerokości dźwigni do jej wysokości -^- = 0,75 z warunku wytrzymałości na zginanie mamy

M₀

W,

Mg

0,75 h³

Obliczamy wysokość dźwigni

6M„ 0,75 k_g

6-360 000 0,75-206

= 24 mm

oraz szerokość b = 0,75, h = 0,75-24 = 18 mm.

Sworzeń łączący dźwignie z trzonem nakrętki z uwagi na ich przegubowe połączenie liczymy z warunku zginania

Ql

M

9 _

4 Ql

W_x

-d-

32

<k₀

Sworzeń wykonany zostanie z miękkiej stali St2, dla której R_e — = 220 MPa, czyli R_eg = 1,25 ■ R_v = 275 MPa oraz przy X_e = 2, k₉ = 137,5 MPa, stąd średnica sworznia

d >

I

4-7200-24 r • 137,5

11,7

mm.

Przyjmujemy d = 12 mm.

Obliczenie obejmy nakrętki

Grubość blachy obejmy obliczymy z warunku nacisków powierzchniowych na styku obejmy z nakrętką:

P g2_J)2    ^ Pdop,

gdzie B i b to zewnętrzny i wewnętrzny wymiar kwadratowej powierzchni styku (rys. 7.58). Zewnętrzny wymiar B — 24 mm określony jest przez wymiary nakrętki. Zakładając dla połączenia spoczynkowego p_dop = = 30 MPa, otrzymamy

^24!-'^Ifr = ¹⁸'³ “■

Przyjmujemy grubość blachy g — 3,5 mm i wymiary kwadratowego przekroju obejmy: wewnętrzny b = 18 mm i zewnętrzny B' — 25 mm.

Wysokość obejmy obliczymy również z warunku nacisków na styku długości h i szerokości B'—m

^P h(B'-m) ^^Pdop’

gdzie m = 7 mm jest szerokością wycięcia w korpusie (patrz rys. 7.59),

Qw

N = —    — siłą nacisku, H = 35 mm — wysokością nakrętki, w =

= 50 mm — wysięgiem obejmy.

Po przekształceniu otrzymujemy nierówność ze względu na h

(B'—m)p_ć:0pli²+(B'—m)pa_0pHh — Qw > 0,

a przyjmując p_dop — 12 MPa i podstawiając inne wartości liczbowe mamy

216h² + 7560h—360 000 > 0.

Rozwiązaniem równania jest h ^ 26,9 mm. Przyjmujemy h = 27,5 mm oraz wysokość obejmy H+2h =35+2-27,5 = 90 mm. Warunek niezakle-szczania się obejmy w korpusie

Q = 7200 >2T = 2/jN = 2p

Qw

H +h

2-0,1

7200-50 35 + 27,5

1152

jest spełniony z bardzo dużym naddatkiem. Rysunek złożeniowy podnośnika przedstawia rys. 7.63.

Przykład 7.6. Zaprojektować prasę śrubową ręczną z napędem przez śrubę wywierającą nacisk Q — 15000 N o użytkowej powierzchni płyty dociskowej aXb — 4500 mm X 350 mm. Maksymalna wysokość podnoszenia płyty H = 300 mm.

Obliczenia wstępne

Przed przystąpieniem do obliczeń sporządzamy szkic wstępny (rys. 7.64). Ze szkicu orientacyjnie ustalamy długość śruby podlegającej wybo-