Гайковерты, последовательность расчета

Вопросы для самопроверки

1. Какие типы гайковертов применяются для выполнения крепежных работ с усилием затяжки более 400 Нм?

2. Какие гайковерты применяют для повышения крутящего момента и уменьшения шума?

3. Какие гайковерты хорошо зарекомендовали себя в серийном производстве автомобилей для выполнения однотипных операций?

4. От чего зависит величина крутящего момента на валу?

5. Чего позволяет достичь применение инерционно-ударного механизма?

Расчет начинают с определения момента, необходимого для заворачивания гайки заданного размера (рис. 28), Нм,

Т_з = Т_т + Т_р, (142)

где Т_т - момент сил трения на опорном торце гайки, Нм;

Т_р - момент сил в резьбе, Нм,

Т_т = FfD_cp/2. (143)

D_cp = (D₁ + d_отв)2, (144)

здесь F – осевая сила, Н;

f – коэффициент трения на торце гайки. При сухом трении сталь по стали f = 0,15.

Момент сил в резьбе, Нм,

T_p = 0,5Fd₂tg(ψ + φ), (145)

где ψ = arctg(P/πd₂) - угол подьема резьбы, град.;

d₂ = d - 0,54Р - средний диаметр резьбы;

d - наружный диаметр резьбы;

Р - шаг резьбы;

φ = arctg(f_пр) - угол трения в резьбе, град.;

f_пр - приведенный коэффициент трения. Для крепежных резьб f_пр = 0,174, тогда φ = 9,9 град.

После подстановок и преобразований, Нм,

Т_з = 0,5Fd₂[(D_cp/d₂)f + tg(ψ + φ)]. (146)

Момент при отворачивании гайки будет несколько меньше, Нм,

Т_о = 0,5Fd₂[(D_cp/d₂)f + tg(ψ - φ)]. (147)

Поэтому в расчетах используют формулу (147).

Осевую силу F рассчитывают исходя из условия прочности резьбы по направлениям среза. Сильнее нагружена резьба винта, так как диаметр впадин винта меньше диаметра впадин гайки.

Рис. 28. К расчету сил в резьбе

F ≤ [τ]π d₁НКК_м, Н, (148)

где [τ] = 0,6[σ_т] - допускаемые касательные напряжения среза, Н/м²;

Н = 0,8d₁ - высота гайки, м;

d₁ = d - 1,08Р - диаметр впадин резьбы винта, м;

К = 0,87 - коэффициент полноты треугольной резьбы;

К_м = 0,6 - коэффициент неравномерности нагрузки по винтам резьбы. Для большинства сталей [σ_т] = (250... 400)·10⁶, Н/м².

Следующим этапом является расчет диаметра вала ключа.

В общем случае, с учетом коэффициента запаса

F ≤ 0,8[τ]w_o, (149)

где w_o - момент сопротивления вала;

[τ] =50·10⁶ Н/м² - допускаемые касательные напряжения;

w_o = 0,2d_в³. Тогда из (149)

d_в = (Т_з/(0,16[τ])^1/3.

Следующий шаг – расчет кулачковой сцепной полумуфты (рис. 29). Полностью расчет муфты производится в специальной литературе. В нашем случае можно воспользоваться рекомендациями по выбору основных размеров муфты в зависимости от диаметра вала d_в, мм.

d_вн. = d_в + 10;

D_н = 2d_в.

Высота зубьев муфты h и их ширина α выбираются из табл. 3.

Таблица 3

Дата добавления: 2014-11-29