Прочностной расчет подъемника и его элементов. Проверка рычага подъемника на изгиб. Проверка резьбового соединения на смятие

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

распределяется по оси цилиндра, поэтому проверять надежность приспособления будем  

следующими методами:

·   Проверка рычага подъемника на изгиб.

·  проверка резьбового соединения на смятие.

·  проверка  резьбового соединения на растяжения.

Приспособление для поднятия автомобиля над уровнем пола, представляет собой сложный механизм, состоящий из двух металлических стоек в которых установлены винты и балки между ними, а так же электродвигателя с цепной передачей.  

Приспособление выполнено из Ст. 3 σт = 200 Н/мм2; [σсж] = 157Н/мм2; ГОСТ 380–60.

1.1 Проверочный расчет подъемника

Произведём  проверочный расчет рычага и винта подъемного механизма подъемника П-97М, а так же анкерных болтов.

Подъемник требуется для снятия, ремонта и обслуживания частей и узлов механизмов автомобиля которые  расположены снизу в трудно доступных местах. Так как вес самого автомобиля, меньше максимальной нагрузки на один подъемный рычаг подъемника, то дополнительные расчеты не нужны.

      1.2  Проверочный расчет  рычага подъемника на изгиб

Проверочный расчет  рычага подъемника на изгиб ведем по расчету :

Из условия прочности балки:

                                             

где         Ми.мах – наибольший изгибающий момент;

                                        Ми.мах = Ми n,                                                          где         Ми – изгибающий момент;

n – коэффициент запаса, n= 1,5;

Из определения изгибающий момент находим по формуле:

           Ми = G×l=  6370 × 1,5 = 9555 Н×м = 9555000 Н×мм                                                            

где         G – сила, прикладываемая к балке;

l– плечо, равное длине подъемного рычага подъемника, l = 1,5 м.

Сила, действующая на подъемник равна произведению массы  автомобиля на ускорение свободного падения

G =mg,                                                               

где         m = 2600 кг

g = 9,8 м/с2

G = 2600 ∙ 9,8 = 25400 Н

Подставим данные в формулу и  получим наибольший изгибающий момент:

Ми.мах = 9555000 ∙ 1,5 = 143322500 Н∙мм

Wx –  момент сопротивления; так как сечение балки – полый прямоугольный  , то расчет момента сопротивления ведем по формуле:       

                                                        

где         b – ширина наружной стенки  ,  = 150 м;

h – высота наружной стенки  ,  = 100 м;

b0 – ширина внутренней стенки   , b0 = 140 м;

h0 – высота внутренней стенки  , h0 = 90 м.

Подставим данные в формулу, получим напряжение при изгибе: 

где         [σu] – допускаемое напряжение при изгибе;

Допускаемое напряжение при изгибе находим по формуле:

                                                                    

где         n – коэффициент запаса, n= 1,5;

σол – предельное (опасное) напряжение, т.к. балка выполнена из металла Ст.3 (σт=360 Н/мм2, σв = 610 Н/мм2) и испытывает деформацию – изгиб то предельное напряжение будет равно:

[σ] = 1,2 · σт, где         σт – предел текучести материала из которого выполнена балка, σт = 360 Н/мм2;

[σ] = 1,2 × 360 = 432 Н/мм2;

Подставим данные в формулу, получим допускаемое напряжение при изгибе:

Допускаемое напряжение удовлетворяет условию и даже имеет небольшой запас:

234,96 Н/мм2 ≤ 288 Н/мм2

Следовательно, подъемник выдержит массу автомобиля и будет обладать достаточной грузоподъемностью, а отсюда и ресурсом работы.

2.  Проверочный расчет винта подъемного механизма

При увеличении нагрузки на   рычаг подъемника, увеличивается нагрузка и на винт подъемного механизма. Поэтому необходимо произвести проверочный расчет резьбы  винта подъемного механизма.

         2.1 Проверочный расчет резьбового соединения подъемного механизма  

                                        на  смятие

Характеристика резьбового соединения подъемного механизма :

–  Резьба винта прямоугольная, однозаходная

–  шаг резьбы  Р = 8 мм

–  наружный диаметр резьбы винта  d = 52 мм;

–  внутренний диаметр резьбы винта  d1 = 43 мм;

–  средний диаметр резьбы винта и гайки  d2 = 48 мм;

–  наружный диаметр резьбы гайки  d’= 53 мм;

–  внутренний диаметр резьбы гайки  d’1 = 44 мм;

–  высота гайки  Н = 64 мм;

–  высота резьбы  h = 4 мм;

–  площадь сечения стержня винта  S = 14,52 см2;

–  материал – Сталь 40Х

Гайка изготовлена из литейной латуни марки ЛАЖМц66-6-3-2, σв =  700 Н/мм2; δ = 7 %; 

НВ = 160 Н/мм2. Прямоугольная резьба не стандартизирована. Так же как и трапецеидальная, она предназначена для передачи движения. Диаметры и шаг прямоугольной резьбы рекомендуется принимать по ряду диаметров и шагов трапецеидальных резьб.

Проведем проверочный расчет резьбы на смятие.

Из условия износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия:

                                           

где         F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.

Так как подъемник П-97М имеет два винта то силу, действующую на резьбу винта и гайки, найдем следующим образом:

                                              

где         G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.

d2 – средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 48 мм;

h – высота резьбы, h = 4 мм;

z – число рабочих витков.

Число рабочих витков находится следующим образом:

                                                                    

 
 


где         Н – высота гайки, Н = 64 мм;

P – шаг резьбы, P = 8 мм.

см] – допускаемое напряжение при смятии,  в сопряжении сталь–латунь допускаемое напряжение при смятии принимается равным допускаемому напряжению латуни [σсм] = σв /n =700 / 3,5 =200 Н/мм2.

По данной формуле   видим, что

Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия, более того имеет запас более 100%

2.2  Проверочный расчет резьбового соединения подъемного механизма на  

           Растяжение.

Расчет на прочность резьбовых соединений выполняют следующим образом. Площадь поперечного сечения стержня болта по  внешнему усилию

Похожие материалы

Информация о работе