Рассчитаем Болт М4 X 22 ГОСТ 7805-70. Болт изготовлен из стали 35 Эскиз болта приведён на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Эскиз болта
Расчёт болта на сжатие.
Диаметр болта находится по следующей формуле [35]:
м, (4.8)
где р- сила, действующая на болт, Н;
[σсж] - допускаемое напряжение на сжатие, для стали 35 [σсж]=180 МПа [20].
р =Р*S, (4.9)
где Р - давление создаваемое пружиной, Р=1 МПа;
S - площадь, воспринимающая давление, м2.
S= πd2/4, (4.10)
S=3,14*0,0042/4=0,00001256 м2.
Силу действующую на болт находим по формуле (4.9):
р =1*0,00001256=0,00001256 Н
Находим диаметр болта по формуле (4.8):
м.
Из расчётов следует, что выбранный нами винт М4 X 22 из стали 35 выдержит динамическую нагрузку на сжатие.
Расчёт витков болта на срез.
Расчёт витков на срез проводится по следующему условию [33]:
τ ≤ [τср], (4.10)
где [τср] - допускаемые касательные напряжения на срез, для стали 35 [τср]=110 МПа [20];
τ- расчётные касательные напряжения на срез, кгс.
τ=Р/(π*β*Н*d) МПа, (4.11)
где β - коэффициент, учитывающий шаг резьбы, для шага 1,5 β=1 [23];
|
|
Н - длина нарезки резьбы, Н=18 см.
τ=0,00001256 /(3,14*1*0,18*0,004)=0,0055 МПа,
0,0055<110.
Витки винта М4 X 22, согласно расчёта, нагрузку выдержат.
4.4.3 Расчёт гайки
Рассчитаем Гайку 2 М3(сталь 35).
Расчёт высоты гайки
Высота гайки определяется из условия [19]:
Н ≥ 0,8*d мм, (4.12)
Н ≥ 0,8*4мм,
Н ≥ 3,2 мм.
Принимаем высоту гайки Н= 3,5мм.
Расчёт витков на срез
Расчёт витков на срез проводится по условию (4.12).
Допустимые касательные напряжения определяются по следующей формуле [33]:
τ=Р/(π*β*Н*d2); МПа, (4.13)
где d2 - внутренний диаметр резьбы, d2=0,4 см [19].
τ=0,00001256 /(3,14*1*0,035*0,004)=0,028 МПа,
0,0285<110.
Витки гайки 2 М3, согласно расчёта, нагрузку выдержат.