Тема: Проектирование винтового механизма

Оглавление

Введение

1. Выбор материала винтовой пары и типа резьбы

2. Проектный расчет винтовой пары

3. Расчет пяты

4. Расчет гайки

5. Проверочный расчет винта

6. Расчет рукоятки (маховичка)

7. Расчет параметров передач

Список литературы

Введение

Цель работы спроектировать зажимное устройство для отрезки заготовок.

Винтовые механизмы предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное (реже наоборот). Основным элементом любого винтового механизма является винтовая пара, состоящая из винта и гайки.

Рассмотрим зажимное устройство для отрезки заготовок (рис. 1). Оно предназначено для фиксации заготовок круглого сечения при механической обработке.

Рис.1. Зажимное устройство для отрезки заготовок

Основные элементы устройства: станина 1, винт 2, подвижный башмак 3 с укрепленной в нем гайкой 4, рукоятка (на рисунке не показана), упор 5, опора 6, крепежные детали. Станина 1 данного устройства имеет две направляющих в виде «ласточкиного хвоста», которые необходимы, для того чтобы предотвратить действие изгибающего момента на винт. Действует устройство следующим образом: при помощи рукоятки вращается винт 2, который располагается в опоре 6. При вращении винта гайке 4 сообщается поступательное перемещение. Гайка связана с подвижным башмаком 3 и обеспечивает его перемещение вдоль направляющих. Подвижный башмак, таким образом, прижимает заготовку к неподвижному упору.

1. Выбор материала винтовой пары и типа резьбы

Винтовые пары в механизмах могут быть парами скольжения или качения, кроме того, выполняются винтовые механизмы с гидростатическими винтовыми парами. Они могут быть с ручным или механическим приводом. Наименьшим КПД обладают пары скольжения (примерно 0,3), пары качения и гидростатические пары имеют более высокий КПД (до 0,9).

Винтовые пары скольжения обладают рядом преимуществ:

1.  Простота конструкции и изготовления;

2.  Компактность при высокой несущей способности;

3.  Высокая надежность;

4.  Большой выигрыш в силе;

5.  Плавность и бесшумность работы;

6.  Возможность медленного и точного перемещения.

Недостатки винтовых пар скольжения:

1.  Повышенный износ из-за трения;

2.  Большие потери на трение и низкий КПД;

3.  Невозможность применения при больших скоростях.

Основные элементы любой винтовой пары это винт и гайка.

Для винтовых механизмов применяют резьбы с малыми углами профиля для уменьшения потерь на трение. Наиболее распространена трапецеидальная резьба со средними шагами (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Профиль трапецеидальной резьбы

Материалы винтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали. Для слабонапряженных и тихоходных винтов применяют стали 45, 50 (ГОСТ 1050-88), для более ответственных механизмов – стали, подвергаемые закалке – 40Х, 40ХГ (ГОСТ 4543-71), 65Г (ГОСТ 1050-88), для ходовых винтов станков – азотируемые стали 40ХФА, 18ХГТ (ГОСТ 4543-71).

Поскольку в ходовых винтах присутствует скольжение, для уменьшения трения гайки делают из антифрикционных материалов – оловянных бронз БрО10Ф1, БрО6Ц6С3 (ГОСТ 613-79), безоловянной бронзы БрА9Ж3Л (ГОСТ 493-79), чугунов СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36 (ГОСТ 1412-70). ............