Регулировочный винт нормальные [МПа] и касательные τ[МПа]

Строим эпюры поперечных Q, [кН], нормальных N, [кН] сил и изгибающих моментов M, [кНм] возникающих на регулировочном винте.
Рассмотрим участок 0≤z1≤0,1+0,153+0,183м.
Qz1=78,5кН;
Nz1=-785кН;
Мz1=-78,5∙z1; М0=0; М0,1=-7,85кНм.
М0,253=-19,86кНм;
М0,486=-38,2кНм
Нормальные напряжения , [МПа] в необходимых поперечных сечениях при сжатии (растяжении) условии
σsi=NiAi,МПа≤[σsi],МПа
где Ai – площадь поперечного сечения на соответствующем участке стержня.
Нормальные напряжения в регулировочном винте в сечении s1 с запасом прочности=3:
σs1=Nz1A1=785∙10350,3∙10-4=156МПа; [σs1]≥σs1∙3=156∙3=468МПа
Нормальные напряжения в поршне в сечении s2, материал с запасом прочности=3:
σs2=Nz1A2=785∙10364,6∙10-4=121,5МПа; [σs2]≥σs2∙3=121,5∙3=364,5МПа
Нормальные напряжения в цилиндре в сечении s3, материал с запасом прочности=3:
σs3=Nz1A3=785∙10396,8∙10-4=81,1МПа; [σs3]≥σs3∙3=81,1∙3=243,3МПа
Нормальные напряжения , [МПа] в необходимых поперечных сечениях при изгибе условии
σsi=Мi∙yJx≤[σsi],МПа
y – расстояние от оси x до рассматриваемой точки поперечного сечения.
Jx – Осевой момент инерции:
-для круглого сечения
Js1x=Js1y=πd464=3,14∙8464=201cм4
σs1=7,85∙103∙4201=156МПА; [σs1]≥σs1∙3=156∙3=468Мпа
-для кольцевого сечения
Js2x=Js2y=πd464(1-α4)=3,14∙12,5464(1-8,612,54)=930cм4
Js3x=Js3y=πd464(1-α4)=3,14∙174464(1-17,413,44)=2918cм4
σs2=19,86∙103∙6,25930=133МПА; [σs1]≥σs1∙3=133∙3=400МПа
σs2=38,2∙103∙8,72918=114МПА; [σs1]≥σs1∙3=114∙3=342МПа
Определяем касательные напряжения по формуле Журавского τsi , [МПа]:
τ=Q(z1)SxJxby.
где Q(z1) – поперечная сила в рассматриваемом сечении, [кН]; Sx – статический момент площади отсеченной части сечения относительно центра оси; by – ширина сечения на уровне исследуемой точки; Jx – осевой момент инерции относительно центральной оси.
τs1=Q(z1)∙SxJs1x∙by=78,5∙103∙42,7∙10-6201∙10-8∙0,08=20,8МПа
τs2=Q(z1)πrδ=78,5∙1033,14∙0,1055∙0,0195=12,2МПа
τs2=Q(z1)πrδ=78,5∙1033,14∙0,154∙0,01=16,2МПа
r – средний диаметр кольцевого сечения; δ – толщина стенки кольцевого сечения.
3-я теория прочности, теория наибольших касательных напряжений:
σр3=σ2+4τ2
- в сечении s1:
σр3s1=1562+4∙20,82=161МПа ×3=483МПа
- в сечении s2:
σр3s2=1332+4∙12,22=135МПа×3=405МПа
- в сечении s2:
σр3s2=1142+4∙16,22=119МПа×3=357МПа
4-я теория прочности, энергетическая:
σр4=σ2+3τ2
- в сечении s1:
σр4s1=1562+3∙20,82=160МПа×3=480МПа
- в сечении s2:
σр4s2=1332+3∙12,22=134МПа×3=402МПа
- в сечении s2:
σр4s2=1142+3∙16,22=117МПа×3=351МПа
Определяем толщину дна.
Толщину днища цилиндра можно определить по формуле для расчета круглых пластин, нагруженных равномерно распределенным давлением^
Х=0,433∙dPσ, [мм]
где d – внутренний диаметр днища; P – рабочее давление; [σ] — допускаемое напряжение растяжения для материала днища цилиндра σ=160МПа.
Х=0,433∙17034,5160=35мм.
Касательные напряжения в резьбе винта Tr85x5:
τmax=Pπd1HK≥[τ]
где d1 – внутренний диаметр винта; H – глубина завинчивания винта в корпус домкрата; K – коэффициент учитывающий тип резьбы K=cd/P (K=0,8 – для треугольной резьбы; К=0,5 – для прямоугольной и К=0,65 – для трапецеидальной резьбы).
τmax=785∙1033,14∙0,08∙0,065∙0,65=74МПа.
Касательные напряжения в резьбе кришки М178х3:
τmax=785∙1033,14∙0,175∙0,025∙0,8=72МПа<τ=3∙72=216МПа.
Напряжения в резьбе крышки М178х3:
σmax=Pπd2hz≥[σ]
где Р – осевая сила, действующая на крышку; d2 – средний диаметр резьбы, h – высота витка, z – число витков резьбы в гайке.
σmax=785∙1033,14∙0,176∙0,0015∙8=119МПа <σ=3∙119=216МПа.