Проверочный расчет винта
Проверочный расчет винта включает в себя оценку работоспособности винта по критерию статической прочности:
где: s – расчетный (действительный) коэффициент запаса (статической прочности);
[s] – допускаемый (нормативный) коэффициент запаса.
Допускаемый коэффициент запаса [s] для стального винта выбирается из диапазона: [s] = 2,5…3,0.Возьмём s=2.
где: - опасное напряжение, МПа;
- действующее напряжение, МПа.
В качестве опасного сечения рассматривается сечение, обладающее наименьшими размерами. При рассмотрении схемы работы винта можно выделить 2 случая:
1) совместное действие ( с учетом Ton = T0 ).
2) и
Диаметр опасного сечения определятся по формуле:
dоп @ d3 – (3…5)55,5 – 3,5=52 мм
Момент, возникающий от осевой нагрузки, определяется по формуле:
где: ψ – коэффициент трения скольжения;
ρ* - приведенный угол трения, град.
=
где: – коэффициент трения скольжения;
α1 – рабочий угол профиля резьбы.
Принимаю:
f = 0,21
где: α = 30º - угол профиля резьбы
=
В итоге:
dоп = 52мм
= 15о
= 12,3о
ψ =
= 666 Н* м
Момент трения возникающий в опорной пяте определяется по формуле:
Произведем расчет коэффициента запаса для двух случаев:
1) 113МПа ( = 62МПа, =5,5 МПа)
= 380МПа
S = ( 380 106)/(32
106) =11,8
2) 32МПа ( =0 МПа, =19 МПа)
= 380 МПа
S = (380 106 )/(32
106 ) = 11,8
В итоге:
S = 3,36˃ [S] = 2,5…3 – условие статистической прочности выполняется.
S = 11,8˃ [S] = 2,5…3 – условие статистической прочности выполняется.