Расчет деталей на прочность, надежность и долговечность, страница 2

Угол подъема витков резьбы определяется по формуле
tg^=, S/#dc.p                                                                                 (5.11)

где    S- шаг резьбы, мм; d_cp -средни диаметр торца, мм Момент трения на торце резьбовых соединений находится по формуле

М_т= Q*n*Dcp/2.                                                                       (5.12)

Где     \х- коэффициент трения. Для пары трения: " сталь- сталь" ц = =0,2[7];

53

Dcp- средний диаметр торцовой поверхности, мм.

Средний диаметр торцовой поверхности определяется по формуле:
Dcp==(cH+d2)/2                                                                                         (5.13)

Для ведения расчетов сведем необходимые параметры резьб в

таблицу (5.2)

Таблица 5.2 - Размеры резьбовых соединений [3]

Обозначение	dcp	d2 ,мм	di , мм	S, мм
3-121 3-171 РКТ-177	115,113 165,598 173,362	140 203 192	122 173 178	5,08 6,35 5,08

5.2.1 Расчёт момента затяжки М₃ для резьбы 3-121

Рассчитаем момент затяжки для резьбы 3-121, соединение вала переводником.

Найдём площадь торцевой поверхности по формуле (5.10) F= (140² - 122²)* 3.14/4 =3702 мм² Усилие затяжки найдём из формулы (5.9) Q₃=PcmF=70*10⁶*3702*10"⁶=259kH Находим угол подъёма резьбы по формуле (5.11) tg^= 5,08/3,14*0,115113=14,05 ^=85.9

Момент трения в резьбе М_р находим по формуле (5.8) M_p=295*10³*0,115113tg(85,9+7°)=293,700KHM Находим средний диаметр торцевой поверхности по формуле (5.13) Dcp=(l 40+122)/2=131мм

54

Находим момент трения по торцам соединения Мт=259*10³ *0,2*0,131/2=3393 кНм

Мз=293,7+3393=3686,7 кНм

Для обеспечения герметичности замкового соединения увеличиваем по­лученное значение момента затяжки Мз=3686,7Н*м на 15 %. Получим Мз=4239,7 Нм.

5.2.2 Расчет момента затяжки Мз для резьбы 3-171

Расчитаем момент затяжки для резьбы 3-171

Находим площадь торцевой поверхности по формуле (5.10)

F=(203²-173²)*3,14/4*8854,8 мм²

Усилие затяжки найдем из формулы (5.9)

Q3=70*10⁶*8854,8*10"⁶=619,80kH

Находим угол подъема витков резьбы по формуле (5.11)

{%ф =6.35/3.14*0.165598=12,2

^ = 85,3°

Момент трения в резьбе Мр находим по формуле (5.8)

Мр=619,8* 10³*0,165598 *(tg85,3°+7°)/2=l277,7 кНм

Находим средний диаметр торцевой поверхности по формуле (5.13)

Dcp=(203+173)/2=188 мм

Находим момент трения по торцам соединения

Мт=619,8*10³*0,2*0,188/2=11652кНм

Мз=1277,7+11652=12929,7 кНм

Для обеспечения герметичности замкового соединения увеличиваем по­лученное значение момента затяжки Мз=1292907 кНм на 15 %. Получим Мз= 14869 кНм.

D_c=l 10,868-2,626/2=109.555 мм

5.3 Расчет пальца центратора

Расчет пальца на прочность сводится к определению напряжения среза и смятия витков резьбы и сравнения этих величин с допустимыми значениями . Условие прочности на срез

Тер. =F/d*K[X]                                         (5.14)

Где, F-максимальная нагрузка, кН;

F-26 кН;

d-диаметр рабочей длины кольца, мм; 1-рабочая длина кольца, мм;

[Т с _Р]-допустимое напряжение среза, МПа;

[X ]=0,58Тт=0,58 *375=217,5 МПа                                                                            (5.15)

Т т -напряжение текучего материала [ Т]=375 МПа;

Условие прочности кольца на смятое TcM=4F/nd²< [Тем] где, d-диаметр рабочей длины кольца, мм; [Тем] -допустимое напряжение смятия ;

[Тем] =0,8 Тт =0,8*375 =300МПа                                                                                (5.16)

Рассчитаем на прочность палец

Т=2600/8*40 = 81,25МПа.

Условие прочности на срез выполнено, т. к.

Т = 81,25 МПа < [Т ] = 217,5 МПа .

Условие прочности кольца на смятие Тем = 4*26* 10³/2*3,14*(8)² = 258,76 МПа.