Так как механизм испытывает в основном радиальную нагрузку, то берем радиальный шарикоподшипник [3].

Расчетная грузоподъемность стандартного радиального шарикоподшипника:

где - статическая грузоподъемность;

- коэффициент запаса (1.2…1.5).

пресс монтажный винтовой механизм

Условное обозначение подшипника: 221.

Грузоподъемность: , . Вес G=3.6кг.

По ГОСТ8338-57 определяем размеры подшипника:

Шарики ,

Момент трения в стандартном радиальном шарикоподшипнике равен:

где - средний диаметр круга катания шариков;

- коэффициент трения качения;

- диаметр шарика;

- внутренний диаметр кольца подшипника;

- приведенный коэффициент трения.

Расчет гайки

1. Сталь гайки: оловянистая бронза БрОФ10-1.

ГОСТ613-41. Способ изготовления - отливка в землю.

Характеристики: ,

2. Определяем число витков:

.

Из конструктивных соображений принимаем

3. Определяем высоту гайки:

4. Определяем наружный диаметр гайки

,

где - коэффициент, учитывающий действие касательных напряжений кручения;

- допускаемое напряжение сжатия или растяжения равное

Т.к. толщина стенки гайки по расчету оказывается малой, то наружный диаметр гайки назначаем конструктивно, но не менеее

Из конструктивных соображений принимаем D=30.

5. Размер заплечика определяем из условия смятия материала гайки под действием силы по уравнению:

где

Так как это очень малое значение, то из конструктивных соображений принимаем

6. Высоту заплечника определяем из условия его изгиба под действием нагрузки , без учета запрессовки и трения на поверхности гайки, по уравнению:

7. Витки гайки проверяют на прочность при следующих допущениях:

а) осевое усилие распределяется между витками равномерно;

б) угол подъема витков настолько мал, что их можно рассматривать в виде плоских круговых колец.

Уравнение прочности витка на срез при нагрузке, приходящейся на один виток имеет вид:

, где

Расчетная схема витка гайки на изгиб представляет собой кольцевую плитку, заделанную по наружному контуру и несущую равномерно распределенную нагрузку:

Прочность витка на изгиб:

где

Расчет штифта

Иногда гайку в корпусе, помимо запрессовки, фиксируют с помощью стальных штифтов или винтов, которые должны удерживать гайку от вращения в предположении, что трение на ее поверхности отсутствует. Расчет этих элементов можно выполнить из условия их среза по сечению или смятия поверхностипод действием момента винтовой пары:

Из конструктивных соображений принимаем

Из конструктивных соображений длина штифта должна равняться:

Проверяем корпус на прочность в опасном сечении.

Поскольку напряжения во внутренних волокнах сечения захвата суммируются, то с целью облегчения конструкции назначаем сечения в форме тавра.

Т.к. стержень характеризуется большой кривизной (R/h <5), то его расчет ведем по формуле:

где - статический момент площади сечения бруса относительно нейтральной оси;

с - координата центра тяжести;

e - расстояние нейтральной линии от центра тяжести;

- площадь сечения бруса;

и сила и момент;

- расстояние от нейтральной линии до внутреннего и наружного волокон соответственно;

- радиус внутренних и наружных волокон соответственно.

; R=140мм; h=35мм;

;

1. Муравьева В.А., Яковлев Ю.В. Методические указания к выполнению домашнего задания по винтовым устройствам. - Х.: ХАИ, 1981. - 48с.

2. Яковлев Ю.В. Расчет и проектирование устройств с винтовой передачей. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Х.: ХАИ, 1978. - 86с.

3. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В. Подшипники качения. Справочник. Изд.6-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1975. - 572с.

Размещено на Allbest.ru