Прочностной расчет ответственных деталей приспособления

 

Расчет прочности наиболее ответственных и нагруженных деталей ведется по правилам, известным из курса учебной дисциплины «Техническая механика».

Все выполненные расчеты иллюстрируются соответствующими эпюрами.

Пример прочностных расчетов резьбового штифта

	Рисунок 17 - Эскиз приспособления

Резьбовые соединения работают с предварительной затяжкой. В результате затяжки в поперечном сечении данного откидного болта возникают продольная си­ла и крутящий момент. Таким образом, стержень откидного болта испытывает растяжение и кручение, а резьба болта - срез и смятие.   Расчет стержня резьбового штифта на растяжениепроизводится по формуле:

,                          (44)

где К_зат- коэффициент затяжки.

К - коэффициент переменной нагрузки.

F_з - допускаемая сила затяжки, Н

[s_р] - допускаемое напряжение на растяжение материала резьбового штифта, МПа

d_р -расчетный диаметр резьбового штифта, рассчитывается по формуле:

    d_p = d-0,9Р,мм                                               (45)

где d- номинальный диаметр резьбового штифта, мм.

Р -шаг резьбы, в мм.

По формуле (45) рассчитывается расчетный диаметр резьбового штифта:

dр = В- 0,9×1,25= 6,87мм.

По формуле (44) рассчитывается напряжение растяжения в данной резь­бовой паре:

 

 

По таблице (Конические штифты с резьбовой цапфой незакаленные (по ГОСТ 9465 – 79)) находим размеры штифта:

 

d = 25мм

p = 20мм.

 

Исходя из этих данных, находим расчетный диаметр резьбового штифта:

 

 

 

Исходя из этих данных можем найти s_р - допускаемое напряжение на растяжение материала резьбового штифта, МПа:

 

  

 

Допускаемое напряжение при растяжении материала резьбового штифта принимается равным 145

                         _р<

                  144МПа<145МПа

Напряжение, рассчитанное по формуле меньше допустимого на растяже­ние, значит условие прочности при растяжении соблюдается.

  Условие прочности при кручении:

                                                  _к =  <[ _к], Мпа                               

гдеW_р- полярный момент сопротивления, для круга рассчитывается по формуле:

                                                               ^.

где d- номинальный диаметр резьбового штифта, мм.

[ _к] - допускаемое напряжение для валов при кручении, МПа.

М_к - максимально допустимый крутящий момент, рассчитывается по форму­ле:

 

          М_к = G1_р[ ₀],Н/мм                   

 

где G-модуль сдвига для стали, МПа;

[ ]-приведенный угол трения, в рад/мм;

1_р – полярный момент инерции, для круга рассчитывается по формуле

 

     

 Модуль сдвига находится по формуле: 

       

    

 

Для значения  находим:

                                 

                        

По формуле  рассчитывается максимально допустимый крутящий момент:

 

М_к = 97*38330*0,017=63206Н/мм

 

По формуле  рассчитываем полярный момент сопротивления:

 

W_p= 0,2*25³=3125мм³

 

По формуле  рассчитываем напряжение, возникающее при кручении:

t_к = 63206/3125 = 20 МПа

 

[t_к ] - 40-50 Мпа – допускаемое напряжение при кручении вала из стали 45. Так как напряжение, возникающее при кручении меньше допускаемого напряжения при кручении (16 Мпа < 40 Мпа), то условие прочности при кручении выполняется.

Условие прочности при срезе:

t_ср = Мпа,                                               

где А_ср – площадь среза, для круга рассчитывается по формуле:

 

А_ср = =                                                                                        

Q– сила резьбового зажима с гайкой, Н

[t_ср] - допускаемое напряжение при срезе, Мпа

d – номинальный диаметр резьбового штифта, мм.

 

 

По таблице находим Q = 1460 H.

                    

[t_ср] = 16-18 Мпа – допускаемое напряжение при срезе.

Так как напряжение, возникающее при срезе меньше допускаемого напряжения при срезе(2,97МПа < 16 Мпа), то условие прочности при срезе выполняется.  

                        ЗАКЛЮЧЕНИЕ

      В ходе курсового проектирования была разработана и проанализирована технология изготовления угольника верхнего начиная с выбора заготовки и заканчивая способом её обработки.

Также была обоснована целесообразность внедрения разработанной технологии: выбор заготовки и обработка детали.

В теоретической части подробно описаны технологические возможности сверлильных станков, а также приспособлений к ним.

В целом курсовой проект вобрал в себя большую часть знаний и навыков полученных нами в теоретическом курсе ТМ, что помогло на конкретном примере закрепить их.