Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Силовой расчет винтового зажима
|
|
На гайку винтового зажима со стороны планки действует сила R', равная по модулю и противоположно направленная силе R: R = R' = 16, 8 кН.
С другой стороны на гайку действует момент силы Q (усилие от руки), приложенной на плече, равном длине рукоятки гаечного ключа L, то есть M = QL.
Зависимость между силами Q и R для винтового зажима с подвижной
гайкой записывается формулой.
В этой формуле сила винтового зажима обозначена буквой W, а применительно к данной задаче (то есть к комбинированному зажиму), букву W в формуле необходимо заменить на символ «R», поскольку символ «W» уже использован для обозначения другой силы.
Зная усилие R, можно определить какой должна быть сила Q, чтобы обеспечить требуемую силу R:
где- rср - средний радиус резьбы винта, мм; rср = dср/2
dср = 18, 37 мм (Приложение 1),
rср = 18, 37/2 = 9, 19 мм;
a - угол подъёма резьбы болта М20,
a = arctg P/ pdср
где Р - шаг резьбы М20 (Приложение 1), Р=2, 5 мм
a = arctg 2, 5/ 3, 14´ 18, 34 = 2°30';
jпр = arctg mпр - угол трения в резьбе, примем mпр = tgjпр = 0, 115, тогда jпр = 6°40';
m2 - коэффициент трения между планкой и торцом гайки, примем m2 ~ 0, 1 (Приложение 2);
Dн, Dв - наружный и внутренний диаметр буртика гайки (Приложение 2),
Dн = 37мм, Dв = 21мм.
Подставим численные значения в формулу:
|
В результате получаем, чтобы зажать заготовку силой W = 14 кН двумя
рычажно-винтовыми зажимами данных размеров, необходимо завинчивать гайку с минимальным усилием Q = 168 Н на рукоятке гаечного ключа.
Требуемое усилие больше допустимого 150Н для ручных зажимов в 1, 12 раз. Чтобы уменьшить Р можно изменить соотношение плеч рычага.
Рассчитаем требуемое соотношение.
Зная зависимость сил на рычаге от размеров плеч R = W´ (L1+L2)/ L1, выразим величину (L1+L2)/ L1 через силы W” и R:
Из формулы очевидно, что требуемое соотношение
мы найдем пересчитав силу давления гайки на планку R. Найдем модуль этой силы R = R¢ из условия равновесия винтового зажима, нагруженного максимально допустимой силой Q=150 Н на рукоятке гаечного ключа:
Для зажима детали с силой W = 7кН при усилии винтового зажима
R = 16, 07 кН длины плеч рычага должны удовлетворять условию:
Оставим плечо L1 = 50мм без изменения и пересчитаем плечо L2:
2, 3L1=L1+L2, где L1 = 50мм
2, 3´ 50 = 50 + L2, L2 = 65мм.
Заключение: для зажима заготовки с силой W = 14кН можно использовать два рычажно-винтовых зажима, если незначительно изменить размер плеча рычага L1/L2= 65мм.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная
1. Блюменштейн В.Ю. Клепцов А.А. Проектирование технологической оснастки.Учеб. для вузов. [Гриф УМО]. М.: Лань, 2011. – 224 с. (https://e.lanbook.com/books/element.php? pl1_cid=25& pl1_id=628)
2. Проектирование технологических схем и оснастки. Учеб. пособие для вузов [Гриф УМО] / Л. В. Лебедев [и др.]. - М.: Академия, 2009. - 336 с.
3. Тарабарин О. И. Абызов А. П. Ступко В. Б. Проектирование технологической оснастки в машиностроении. - М.: Лань, 2013. - 304 с. (https://e.lanbook.com/books/element.php? pl1_cid=25& pl1_id=5859)
Дополнительная
1. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений: Учеб пособ. для машиностроит. техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1981. - 240с.
2. Коровин А.К. Приспособления для механосборочного производства: Уч. пособие. - Екатеринбург: Изд-во Урал, гос. проф.-пед. ун-та, 2001. - 144 с.
3. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 277 с.
4. Терликова Т.Ф., Мельников А.С. Основы конструирования приспособлений: Учеб. пособие для вузов. - М.: Машиностроение, 1990 - 120с.
5. Ершова Л.И. Култышева И.А Методические рекомендации и задания к практическим занятиям по дисциплине «Приспособления для механосборочного производства». - Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун.-та, 2000. - 25 с.
6. Станочные приспособления: Справ.: В 2 т. Т.2 / Под ред. Б.Н, Вардашкина А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984. - 656 с.
7. Схиртладзе А.Г., Новиков В.Ю. Станочные приспособления: Учеб. пособие: - М.: Высш. шк. 2006. - 110 с.
Приложение А
Основные размеры метрической резьбы
с крупным шагом для диаметров от 6 до 68 мм
(извлечение из СТ СЭВ 182-75)
| Номинальный диаметр резьбы, d, мм | Шаг резьбы, Р, мм | Диаметры резьбы винта, мм | ||
| наружный d=D | средний d2=D2 | внутренний d1=D1 | ||
| 1, 00 | 5, 350 | 4, 917 | ||
| 1, 00 | 6, 350 | 5, 917 | ||
| 1, 25 | 7, 188 | 6, 647 | ||
| 1, 25 | 8, 188 | 7, 647 | ||
| 1, 50 | 9, 026 | 8, 376 | ||
| 1, 50 | 10, 026 | 9, 376 | ||
| 1, 75 | 10, 863 | 10, 106 | ||
| 2, 00 | 12, 701 | 11, 835 | ||
| 2, 00 | 14, 701 | 13, 835 | ||
| 2, 50 | 16, 376 | 15, 294 | ||
| 2, 50 | 18, 376 | 17, 294 | ||
| 22. | 2, 50 | 20, 376 | 19, 294 | |
| 3, 00 | 22, 057 | 20, 752 | ||
| 3, 00 | 25, 051 | 23, 752 | ||
| 3, 50 | 27, 727 | 26, 211 | ||
| 3, 50 | 30, 727 | 29, 211 | ||
| 4, 00 | 33, 402 | 31, 670 | ||
| 4, 00 | 36, 402 | 34, 670 | ||
| 4, 50 | 39, 077 | 37, 129 | ||
| 4, 50 | 42, 077 | 40, 129 | ||
| 5, 00 | 44, 752 | 42, 587 | ||
| 5, 00 | 48, 752 | 46, 587 | ||
| 5, 50 | 52, 428 | 50, 046 | ||
| 5, 50 | 56, 428 | 54, 046 | ||
| 6, 00 | 60, 103 | 57, 505 | ||
| 6, 00 | 64, 103 | 61, 505 |
Приложение Б
Коэффициенты трения (m)
| Условия трения | m |
| При контакте обработанных поверхностей заготовки с опорами и зажимным механизмом приспособления | 0, 1... |
| При контакте необработанных заготовок (отливок, поковок) с опорами в виде постоянных опор (штырей) со сферической головкой | 0, 2... 0, 25 |
| При контакте заготовок с зажимным механизмом и опорами, имеющими рифления, и при больших силах взаимодействия | 0, 7 |
| При закреплении в кулачковом или цанговом патроне с губками: гладкими; с кольцевыми канавками с взаимно перпендикулярными канавками; с острыми рифлениями | 0, 16...0, 18 0, 3...0, 4 0, 4... 0, 5 0, 7 |
Шайбы нормальные (ГОСТ 11371-78) - основные размеры
| Номинальный диаметр резьбы крепежной детали | Шайбы нормальные | ||
| Dв, мм | Dн, мм | S, мм | |
| 1, 0 | 1, 1 | 3, 5 | 0, 3 |
| 1, 2 | 1, 3 | 4, 0 | 0, 3 |
| 1, 4 | 1, 5 | 4, 0 | 0, 3 |
| 1, 6 | 1, 7 | 4, 0 | 0, 3 |
| 2, 0 | 2, 2 | 5, 0 | 0, 3 |
| 2, 5 | 2, 7 | 6, 5 | 0, 5 |
| 3, 0 | 3, 2 | 7, 0 | 0, 8 |
| 4, 0 | 4, 3 | 9, 0 | 1, 0 |
| 5, 0 | 5, 3 | 10, 0 | 1, 6 |
| 6, 0 | 6, 4 | 12, 5 | 1, 6 |
| 8, 0 | 8, 4 | 17, 0 | 2, 0 |
| 10, 0 | 10, 5 | 21, 0 | 2, 5 |
| 12, 0 | 13, 0 | 24, 0 | 2, 5 |
| 14, 0 | 15, 0 | 28, 0 | 2, 5 |
| 16, 0 | 17, 0 | 30, 0 | 3.0 |
| 18, 0 | 19, 0 | 34, 0 | 3, 0 |
| 20, 0 | 21, 0 | 37, 0 | 3, 0 |
| 22, 0 | 23, 0 | 39, 0 | 3, 0 |
| 24, 0 | 25, 0 | 44, 0 | 4, 0 |
| 27, 0 | 28, 0 | 50, 0 | 4, 0 |
| 30, 0 | 31, 0 | 56, 0 | 4, 0 |
| 37, 0 | 66, 0 | 5, 0 | |
| 43, 0 | 78, 0 | 7, 0 |
Задания и методические указания к выполнению
контрольных работ
по дисциплине
«Технологическая оснастка и инструментальное обеспечение
автоматизированного производства»
Подписано в печать Формат 60 ´ 84 / 16. Бумага для множ. аппаратов.
Печать плоская. Усл. печ. л. Уч. - изд. л. Тираж 100 экз.
ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11