Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Цель этой работы состоит в том, чтобы спроектировать винтовой механизм авиационных устройств (съёмник). В числе механизмов аэродромного обслуживания применяются винтовые съемники, предназначенные для разборки узлов с деталями, собранными с натягом. Особенностью съёмника являются два или три присоединенных различным образом к корпусу съёмника захвата, наличие башмаков для упора в неподвижное звено и т. д. При ручном приводе для вращения винта и гайки используются рукоятки.

Назначение передач винт-гайка - преобразование вращательного движения в поступательное. Передачи обеспечивают большой выигрыш в силе, возможность получения медленного движения, большую несущую способность при малых габаритах, возможность достижения высокой точности перемещений, простоту конструкции и изготовлению, поэтому винтовые механизмы получили широкое распространение в авиационных устройствах и роботах.



Исходные данные

Усилие F: 4000:4= 10000H

Подшипник №: выбирается

Ход винта: 320 мм

Количество захватов:

Резьба упорная по ГОСТ 10177-82

Материал винта: 65Г закаленная.

Материал гайки: БрАЖН 10-4-4

Так как механизм ответственный и испытывает большую нагрузку, то материал винта назначаем из качественной стали, а для гайки - из безоловянистой бронзы.

Винт: Сталь 65Г ГОСТ 1050-74 (?_т=1200 МПа);

Гайка: БрАЖН 10-4-4 ГОСТ 493-41 (?_в=650 МПа);

Расчет винта

Винты должны удовлетворять нескольким условиям:

Прочность на сжатие с учетом устойчивости

где F - заданная внешняя нагрузка;

d₃ - внутренний диаметр резьбы винта;

k - коэффициент, учитывающий скручивание тела винта моментом в опасном сечении ;

( k=1.3)

ц - коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения, выбираемый из таблицы значений для предварительно заданной гибкости л=90, ц=0.54

- допускаемое напряжение;

где,

у_T - предел текучести материала винта; для стали 65Г закаленная: у_T=1200 МПа,

S - коэффициент запаса прочности;

Для винтов съемников S=2…3

=1200/2 = 600 (МПа)

Найдем внутренний диаметр резьбы винта, выразив его из формулы:

(мм)

Допускаемая гибкость (л<100 - по методике Ясинского)

где i_min - радиус инерции сечения винта;

х=1 - коэффициент приведения длины винта;

и=0,25 - коэффициент полноты сечения;

- допускаемая гибкость (принимается такой же, как и в расчете на прочность, с учетом устойчивости при выборе ц) =90;

l - длина винта;

Из выражения найдем значение диаметра d₃:

(мм)

Износостойкость рабочих поверхностей витков резьбы (ограничение удельного давления)

, Откуда:

где

F - заданная внешняя нагрузка;

d₂ - средний диаметр витков резьбы;

h - высота витка профиля резьбы;

z - число витков резьбы;

- коэффициент высоты гайки =1,2;



- коэффициент высоты резьбы;

P - шаг резьбы;

- допускаемое удельное давление, зависящее от материалов трущейся пары и выбираемая по таблице значений допускаемых удельных давлений;

=5…7 Н/мм² для стали по безоловянистой бронзе;

Подставив численные значения в формулу получим:

(мм)

По рассчитанным значениям диаметров d₂ и d₃ выбираем ближайший стандартный винт с упорной резьбой, удовлетворяющей всем перечисленным выше условиям.

d₁=23,586 мм;

P=6 мм;d₂=29,5 мм;d=34 мм;

d^'₁=25 мм.



Определим угол подъема резьбы:

винтовой авиационный съемник привод

где

t=sz - ход резьбы;

d₂ - средний диаметр резьбы;z - число заходов резьбы .

Подставив численные значения в выражение получим:

Резьба должна удовлетворять условию самоторможения ш<см

Где в - угол наклона рабочей грани резьбы (для упорной резьбы б=3?)

f - коэффициент трения, f=0,12;

Подставив численные значения в формулу получим:

Определим момент М_вп, возникающий в винтовой паре:



Подставив найденные величины в выражение получим:

(Н·мм)

Работа трения винтовых передач характеризуется коэффициент полезного действия

После подстановки, в выражение численных значений найденных раньше, получим:

Проверочный расчет

Напряжение сжатия от осевой силы:

Где F - осевая нагрузка;A - площадь

(мм²)



Подставим численные значения в выражение:

()

Напряжение на винте от кручения:

,

где

(Н/мм²),

().

Из условия прочности:

,

Следовательно ,

Условие прочности выполняется, т.к. 31,28 < 324.



Расчет гайки

Конструкцию гайки примем в виде цилиндрической втулки, запрессованной в стальной корпус.

Число витков гайки определим из уравнения:

- допускаемое удельное давление, равное 5…7 H/ мм²

Подставив численные значения в формулу получим:

Окончательно принимаем z=5.

Высоту гайки определяем по формуле:

Hг = z·S=5·6=30 (мм),

Нг = шп · d₂= 1,2·29,5 = 35,4 (мм),

Из найденных высот выбираем большую H_г=36 мм.

Определим диаметр гайки из уравнения:



Подставляем найденные величины в формулу:

(мм)

Из конструктивных соображений примем внешний диаметр равным 26 мм.

Толщина стенки гайки по условию прочности оказалась малой, наружный диаметр гайки назначаем конструктивно:

(мм)

Подставив численные значения в выражение получим:



Проверяем гайку на срез :

(МПа); (МПа);

Проверяем резьбу на изгиб:

Размер заплечика ? определяем из условия смятия материала гайки под действием силы F по уравнению:

,

,

Из конструктивных соображений принимаем ? = 5 (мм). е) Высоту заплечика h_зап определяется из условия изгиба под действием нагрузки F, без учёта запрессовки и трения на поверхности гайки, по уравнению:

Из конструктивных соображений принимаем h_зап = 4 мм.

Соединение гайки с корпусом имеет следующий вид

Гайку в корпус ставим по посадке с гарантированным натягом. Для уменьшения натяга гайку в корпусе фиксируем штифтом, который должен удерживать гайку от проворачивания при работе механизма, штифт будет работать на срез:

;

где d₀ - диаметр штифта;

и смятие:

;

где l - длина штифта, входящего в гайку.

принимаем d₀ = 5мм;



Длину штифта выбираем конструктивно l = 12 (мм).

Принимаем Штифт 512 ГОСТ 3128-70.



Вывод

В ходе данного курсового проекта мы приобрели первичные навыки конструкторской деятельности.

Установлено, что винт рассчитывается по трем условиям: условие износостойкости, условие прочности на растяжение (сжатие), условие износостойкости стержня винта. Более жестким оказалось условие износостойкости. Это означает, что основным видом разрушения в передачах винт-гайка с трением скольжения является износ резьбы. Поэтому, чтобы увеличить время эксплуатации передачи или уменьшить ее массу и габариты необходимо увеличить значение допустимого давления Р, зависящее от рационального выбора материала винтовой пары и от условий ее эксплуатации.

В ходе расчетов были определены параметры винтовой передачи, корпуса, подобраны стандартные детали. Определен КПД механизма, который равен 33,3 ?

Список используемой литературы

1.Муравьева А.М., Яковлев Ю.В. Методические указания к выполнению домашнего задания по винтовым устройствам: Харьков, Харьк. авиац. ин-т, 1981.

.Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3-х т.М.: Машиностроение, 1979. Т.1

.Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3-х т.М.: Машиностроение, 1979. Т.2

Размещено на Allbest.ru

...