Расчет резьбовых соединений в гидроцилиндре

Расчет толщины стенки гидроцилиндра

Определим толщину стенки гидроцилиндра по формуле Лямке (4.30) [3].

,

(4.30)

где D - внутренний диаметр цилиндра, мм;

[s] = 200 МПа - допускаемое напряжение, МПа [9];

Р = 2,5 МПа - внутреннее давление.

Для того чтобы конструкция имела прочность, не получала повреждений от ударов, принимаем толщину стенки d = 5 мм.

Определим усилие F, Н, действующее на резьбовое соединение по формуле (4.31).

,

(4.31)

Определим расчетную нагрузку Т, Н по формуле (4.32)

Т = k·F,

(4.32)

где k - коэффициент затяжки (k = 2,5…4 – при переменной нагрузке).

Задняя и передняя крышки гидроцилиндра крепятся четырьмя шпильками М12.

Внутренний диаметр резьбы – d = 10 мм = 0,01 м.

Наружный диаметр резьбы – d_о = 12 мм = 0,012 м.

Определяем растягивающее σ, напряжение на одну шпильку - (4.33).

,

(4.33)

где z – количество резьбовых соединений участвующих в работе (z = 4 шт.).

Определим наибольшее касательное напряжение τ, Н / м² в резьбе - (4.34).

(4.34)

где k₁ = 0,12 - коэффициент, зависящий от коэффициента трения фрикционной пары.

Определяем приведенное напряжение σ_пр, Н / м² в резьбе - (4.35).

(4.35)

Определяем коэффициент запаса n по пластическим деформациям - (4.36).

,

(4.36)

где s_Т = 1100 МПа - для материала шпильки Сталь 40Х ГОСТ 4543-71 с закалкой в масле и высоким отпуском - НRC42.

Условие прочности выполняется, принимаем материал шпильки Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Выбираем материал гайки.

Из условия равенства связывающего усилия для витков шпильки и гайки имеем следующее соотношение (4.37):

,

(4.37)

где t_ш. и t_г – предел прочности на срез материала шпильки и гайки (k_ш+ k_г =1).

Учитывая практический опыт расчета и эксплуатации резьбовых соединений гидроцилиндров, принимаем:

, [9].

Тогда , 195 МПа = 3·65 МПа.

Принимаем материал гайки Сталь 30 ГОСТ 1050-88, нормализованную.

Дата добавления: 2015-05-29