Методические указания к расчетно-графической работе №1 по курсу «Основы конструирования машин» Ростов-на-Дону
Скачать 460.14 Kb.
|
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕДЛЯ ЗАДАНИЯ №8 СТРУБЦИНА (Рис.3.8)
lmin = мм
l - вылет винта струбцины, мм lмах - ход зажимной опоры струбцины, мм lmin - минимальное расстояние от зажимной до верхней опоры, мм.
где возникают сопротивления движению;
эксплутационных ситуациях;
механизмом поставленной задачи;
нагрузок в различных эксплуатационных ситуациях.
Примечание: Обычно, предварительно намеченная конструкция детали, уточняется в процессе выполнения сборочного чертежа и наоборот, сборочный чертеж может корректироваться в результате деталировки.
В случае, когда конструкция не типовая нужно составить (придумать) принципиальную схему механизма, позволяющего выполнить поставленную задачу. В данном случае в качестве заданий выбраны типовые конструкции, поэтому структурные схемы составляются по ним. В качестве примера представлены схемы винтового домкрата (рис. 4.1.а) и съёмника для втулок (рис. 4.2.) и приведен анализ схемы винтового домкрата. Пример. Анализ структурной схемы задания «Домкрат». Критерии работоспособности винта (Рис. 4.1а ). Рабочий, прикладывая к рукоятке 5 усилие Рраб на расстоянии l от оси вращения, заставляет винт 1 вращаться в неподвижной гайке 2 и, преодолевая действие веса Q груза 6, поднимать его. Таким образом, гайка 2 относительно корпуса 3 неподвижна, винт 1 относительно гайки 2 – подвижен.  В резьбе на длине свинчивания lсв винта 1 и гайки 2, витки резьбы винта давят на витки резьбы гайки (рис. 4.1.б) суммарным усилием Q и, т.к. винт вращается, на поверхностях стыка витков возникает момент сил сопротивления движению Тр.  Чашка домкрата 4, на которой лежит груз 6, относительно груза неподвижна. Но, так как винт 1 вращается, в плоскости стыка «а-а» чашки 4 и головки винта действует момент сил трения Топ, препятствующий движению. Через чашку 4 на головку винта 1 по плоскости контакта «а-а» передается вес Q груза 6. С другой стороны, винт 1 опирается своими витками на длине свинчивания на витки резьбы гайки (рис. 4.1.б.). Так как каждому действию есть равное и противоположно направленное противодействие, в витках резьбы гайки 2 возникает опорная реакция Q', направленная вверх и действующая на винт (рис. 4.1.в). Поэтому участок винта между чашкой 4 и гайкой 2 сжат. Эпюра сжимающих сил Q приведена на рис. 4.1.в. Для того, чтобы вращать винт, поднимая груз, нужно преодолеть трение на опоре Топ (плоскость «а-а») и сопротивление в резьбе Тр. С этой целью рабочий с помощью рукоятки создает момент Траб = Рраб · l ≥ Топ + Тр Получается, что винт нагружен, кроме сжатия, крутящим моментом Топ на участке между плоскостями «а-а» и «d-d» и Тр на участке между плоскостями «d-d» и «m-m» (рис. 4.1.в). Осевая сила, сжимающая винт, уменьшается по мере увеличения числа витков резьбы гайки, на которые он опирается. Поэтому на эпюре Q (рис. 4.1.в) усилие, сжимающее винт, уменьшается на длине свинчивания lсв от максимума до нуля. Момент сопротивления в резьбе, зависящий от этого усилия, также уменьшается от максимума в плоскости «k-k» до нуля в плоскости «m-m». Таким образом винт работает на сжатие с кручением. Кроме того, т. к. винт-стержень, сжимаемый продольной силой, нужно проверить возможность потери им устойчивости при подъеме груза на заданную высоту. Анализ нагруженности других деталей механизма приведен в соответствующих разделах руководства.
Винты изготавливаются из сталей марок ст.4; ст.5; сталь 35. 40. 45. Эти материалы могут применяться нормализованными или улучшенными. При необходимости можно применять стали У10; 65Г; 40Х; 40ХН с объемной или поверхностной закалкой.
Сконструировать деталь значит установить её форму и размеры. 5.2.1. Определение формы винта. По структурной схеме (а в данных заданиях и по эскизу типовой конструкции) можно представить, какой формы должен быть винт и выполнить его эскиз. Пример: определение формы винта домкрата. Очевидно, что основной элемент конструкции винта 1 (рис 3.7 и 4.1.а) – стержень с резьбой. В верхней части этого стержня должна быть головка с поперечным отверстием, в которое свободно вставляется рукоятка 5. На головку винта 1 опирается чашка 4. Во время работы домкрата винт вращается, а чашка нет. Чтобы чашка не соскочила с винта, из головки должна выступать ось для неё. Эскиз винта – рис. 5.1.  Обратите внимание: для того чтобы выполнить такой эскиз, нужны лишь соотношения размеров деталей: один больше, а другой должен быть меньше диаметра d резьбовой части стержня винта. 5.2.2. Некоторые особенности конструкций винтов, задаваемых для разработки механизмов Задания № 1 и № 4. Винт должен вращаться в неподвижной чашке и при этом давить на деталь через неё (рис. 3.1 и 3.4). А при хранении чашка не должна соскакивать с винта. Поэтому конструкцию решают подобно рис. 5.2 или 5.3. Диаметр dоп должен свободно проходить через гайку, т.е. он должен быть меньше внутреннего диаметра резьбы на 0,5-1мм. Чтобы не создавать напряжений изгиба в стержне винта, торец А выполнен сферическим. Между торцом винта 1 и чашкой 4 нужно установить сферическую шайбу 3 (рис 5.2.б). В конструкции на рис. 5.2.а чашке 4 не дают соскочить с винта 1 два сухарика 7 (кольцо разрезанное на две части), которые крепятся к ней винтами 8. Диаметр внутреннего отверстия в этих сухариках больше на 1-2мм диаметра проточки, но меньше dоп. Чашка должна свободно «болтаться» на винте т.е. dр = dоп+ (1…2)мм и зазор δ1 =(1…3)мм. После того как винт 1 упрется в дно чашки 4, а чашка в деталь, должен остаться зазор δ2 между торцевой поверхностью винта Б и сухариками. В конструкции на рис. 5.3 вместо сухариков использованы два штифта 9, которые вставлены в боковые сверления чашки так, чтобы чашка не спадала с винта. Все остальное аналогично предыдущей конструкции.  Задания № 2 и № 3 В этих заданиях (рис. 3.2 и 3.3) винты заканчиваются внизу заострением. Если этого не сделать, то плоский торец винта может соскользнуть с торца вала во время стягивания шкива или подшипника (т.к. винт вращается). При изготовлении валов обычно на их торцах выполняются конические центровые отверстия. В них и упирается заостренный конец винта. Размеры центровых отверстий см. в таблице 8.1. Задание № 5 В этом задании (рис. 4.2) захват 4 должен шарнирно закрепляться на нижнем конце винта 1. Это сделано для того, чтобы захват мог устанавливаться по торцу выталкиваемой втулки, не создавая дополнительных изгибающих нагрузок на винт. Конструктивное решение такого узла представлено на рис.5.5.б. На нижнем торце винта 1 выфрезерован зуб (рис. 5.5.а). Ширина зуба Н1 может быть больше диаметра винта. Осью 9 захват 4 связан с винтом 1. Чтобы ось 9 не выскочила, поставлен шплинт 10. Для обеспечения возможности покачивания захвата 4 вокруг оси 9 нужно чтобы С1>0,5R1 и С3>0,5R2. Задание № 6 В  инт этого механизма устанавливается горизонтально на двух подшипниках скольжения (рис.5.4) Рисунок 5.4 1 - проточка для выхода инструмента. Диаметры d2 = d + (2…4)мм; d3 = d1 - (2…4)мм. Буртиком d4 винт упирается в корпус механизма d4 = d2 + (8…10)мм; На посадочном месте d5 будет находиться штурвал, а резьбовая часть d6 нужна для установки шайбы и гайки, чтобы закрепить штурвал. d5 – определяется при выборе штурвала (см. п. 8.2) d6 – принимается: d6 = d5 - (2…4)мм. Между резьбовой частью винта и посадочным местом d2 и между п  оверхностями d5 и d6 имеется проточка для выхода инструмента (см. задание № 7 в этом разделе). Задание № 7 Для того, чтобы чашка 4 не потерялась при хранении домкрата на торце Б винта также закрепляется шайба. Но при этом чашка 4 не должна быть жестко зафиксирована на винте 1. Поэтому высота оси чашки должна быть больше толщины её дна на 1,5-2мм; dо=10…16мм. П  ри нарезке резьбы на винте 1 нужно обеспечить выход инструменту (рис. 5.6). Иначе или инструмент будет поломан, или во время работы гайка заклинится и резьба её будет повреждена.Диаметр канавки dк берется равным внутреннему диаметру резьбы. Ширина канавки bк =(2..5)мм. А размер bп = (2…3)мм. Диаметр переходного участка dп =d или на несколько миллиметров больше. Dг= (1,5…1,8)d – диаметр головки винта. 5.2.3. Определение размеров винтов в опасных сечениях. Основным параметром винта является диаметр его в опасном сечении. Опасным сечением является сечение, в котором диаметр винта должен быть наименьшим. Как установлено при анализе структурной схемы, винты работают на сжатие (растяжение) и кручение. Из условия прочности по этим видам деформаций  ; наименьший диаметр винта  , мм *)где К – коэффициент, учитывающий скручивание винта; К=1,25…..1,35 –если винт скручивается только моментом в резьбе; К=1,3…..1,5 –если винт скручивается суммарным моментом в резьбе и опоре; А – площадь винта в опасном сечении;  – допускаемое напряжение при расчете на сжатие (растяжение);  , Мпа.__________________ *) здесь и далее все результаты вычислений обозначаются штрихом, а все окончательно принятые значения параметра - без штриха Например:  -вычислено,  – принято.σТ – предел текучести, выбранного для изготовления винта материала; n =(3..5) – коэффициент запаса прочности. Коэффициент запаса прочности назначается в зависимости от степени опасности последствий отказа винта. Очевидно, что в случае съемника для втулок коэффициент запаса можно взять меньше, а в случае домкрата - больше. Полученное значение допускаемого напряжения нужно округлить до целого числа в меньшую сторону. Значение вычисляется с точностью до сотых долей.Если минимальным является внутренний диаметр резьбы винта (задания 2,3,6,7) и резьба по заданию стандартная, то по полученному значению из соответствующего стандарта подбирается такая резьба, у которой внутренний диаметр d1 будет ближайшим большим к .Если резьба нестандартная – прямоугольная, то параметры её назначаются. Обычно принимаются: - округляется до целого четного числа в большую сторону и принимается как внутренний диаметр ;шаг резьбы-  ;высота витка -  ;глубина нарезки -  (рис. 4.1.б)Если минимальным является диаметр проточки dпр (задания 1, 4; рис 5.2 и 5.3), то полученное из расчета значение округляется до ближайшего целого и принимается в качестве  .Внутренний диаметр резьбы:  +(3,0…5)мм.Затем, как описано выше, либо подбирают резьбу по стандарту, либо принимают её параметры. В задании 5 винт работает на растяжение с кручением, а на нижнем конце его выполняется зуб (рис. 5.5.а) . Сечение зуба по плоскости А-А – прямоугольник, ослабленный отверстием под ось d0. Сечение в месте перехода от винта к зубу В-В – прямоугольник. Сечение винта по внутреннему диаметру резьбы – круг. Все эти сечения должны быть равнопрочны. Для того, чтобы добиться этого нужно выполнить следующие операции. Определить диаметр оси d0, и диаметр отверстия проушины винта dоз. (для задания №5) |
Похожие:
 | Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Детали... Ознакомиться: 1 с классификацией и конструкцией основных типов подшипников качения | | Методические указания для выполнения расчетно-графической работы... Ия для выполнения расчетно-графической работы для студентов 1 курса по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют... |
| Учебное пособие По выполнение практического занятия и расчетно-графической... В учебном пособии приводятся методические рекомендации по выполнению расчетно-графической работы «Расчет усилительного каскада с... | | Казанский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра... Ия для выполнения расчетно-графической работы для студентов 1 курса по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют... |
| Методические указания к расчетно-графическому заданию для студентов... Методические указания предназначены для студентов, выполняющих расчетно-графическое задание по курсу «Математическая статистика»... | | Отчет о работе за 2012 год Методические указания предназначены для студентов, выполняющих расчетно-графическое задание по курсу «Математическая статистика»... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Коростова С. В., Марченко Л. В. Методические рекомендации и материалы к курсу «Стилистика и основы литературного редактирования»... | | Методические указания для студентов заочной формы обучения Учетно-экономического... Методические указания предназначены для оказания помощи студентам финансового факультета в подготовке к экзамену |
| Вопросы по геодезии 2 курс 3 семестр Ия для выполнения расчетно-графической работы для студентов 1 курса по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют... |  | «Сибирская государственная геодезическая академия» Ия для выполнения расчетно-графической работы для студентов 1 курса по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют... |
| Содержание курса введение Ия для выполнения расчетно-графической работы для студентов 1 курса по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют... | | Реализация принципа связи теории и практики в обучении Ия для выполнения расчетно-графической работы для студентов 1 курса по направлению «Строительство». Методические указания соответствуют... |
| Ростовский государственный строительный университет Учебная геологическая практика: Методические указания для всех строительных специальностей. Ростов-на-Дону гос строит ун-т, 2008.–... | | Управление персоналом в строительной отрасли бликян Х. М., Морозова О. А «Ростовский государственный строительный университет», Ростов-на-Дону, Россия, (344022,г. Ростов–на–Дону, ул. Социалистическая, 162,... |
| История экономических учений методические указания к семинарским занятиям Панасенкова Т. В., Родионова Н. Д., Чернышева Н. И. История экономических учений: методические указания к семинарским занятиям Ростов-на-Дону,... | | Методические материалы к курсу «Поэтика лирического произведения:... Настоящее Положение определяет цели, задачи, порядок проведения, критерии оценки, механизм подведения итогов областного общественного... |
