Шпиндель забойного двигателя ОУ-195
3.1 Расчет резьб переводника
Расчеты резьбовых соединений на прочность сводится к определению напряжения среза и смятия витков резьбы и сравнение этих величин с допустимыми значениями (Рисунок-3).
В переводнике турбобура 3ТСШ1-195 используется резьба З-171 для соединения с корпусом турбинной секции и резьба на ниппельном конце РКТ-177 для соединении с корпусом шпиндельной секции.
Ниже в таблице 1 приведем параметры используемых резьб в корпусе.
Таблица 1- Параметры резьб корпуса
Обозначение резьб |
РКТ-177 |
З-171 |
З-121 |
|
Средний диаметр в основной плоскости dср, мм |
173,362 |
165,598 |
115,113 |
|
Внутренний диаметр в основной плоскости dс, мм |
169,98 |
161,380 |
111,755 |
|
Наружный диаметр в основной плоскости dо, мм |
176 |
168,890 |
117,741 |
|
Длина конуса резьбы L, мм |
120 |
127 |
102 |
|
Шаг резьбы S, мм |
5,08 |
6,35 |
5,08 |
|
Высота профиля резьбы h, мм |
3,01 |
3,755 |
2,993 |
|
Конусность |
1:16 |
1:6 |
1:4 |
Рисунок-3 Коническая резьба ниппеля
Расчет резьбы РКТ-177 на прочность
Найдем рабочую длину свинчивания по формуле
где - длина конуса резьбы, мм;
- расположение основной плоскости, мм.
Найдем внутренний диаметр резьбы в основной плоскости по формуле
,
где - средний диаметр резьбы в основной плоскости, мм;
- высота профиля резьбы, мм.
Проверим выполнение условия прочности на срез. Для этого вычислим напряжение среза по формуле,
МПа
где - максимальная осевая нагрузка, берем по максимально допустимой нагрузке на используемое долото Q=350 кН;
- внутренний диаметр резьбы в основной плоскости, мм;
- коэффициент полноты. Для резьбы типа РКТ KS=0,78;
- рабочая длина свинчивания, мм;
- допустимое напряжение среза, =539 МПа.[2, c.57]
Т.к. , условие прочности на срез выполняется
Проверим условие прочности резьбы на смятие. Для этого вычисляем значение напряжения смятия по формуле
,
МПа
где - максимальная осевая нагрузка, кН;
- шаг резьбы, мм;
- внутренний диаметр резьбы в основной плоскости, мм;
- допустимое напряжение смятия, =774 МПа.[2, c.47]
Т.к. , условие прочности резьбы на смятие выполняется.
Условие прочности резьбы на срез и на смятие выполняется. Резьба выдержит заданные нагрузки.
Расчет резьбы З-121 на прочность
Найдем рабочую длину свинчивания по формуле
мм
Найдем внутренний диаметр в основной плоскости по формуле
мм
Проверим выполнение условия прочности на срез. Для этого вычислим напряжение среза по формуле
МПа
Т.к. , условие прочности на срез выполняется.
Проверим условие прочности резьбы на смятие. Для этого вычисляем значение напряжения смятия по формуле
,
МПа
Т.к. , условие прочности резьбы на смятие выполняется.
Условие прочности резьбы на срез и на смятие выполняется, резьба выдержит заданные нагрузки.
Расчет резьбы З-171 на прочность
Найдем рабочую длину свинчивания по формуле
мм
Найдем внутренний диаметр в основной плоскости по формуле
мм
Проверим выполнение условия прочности на срез. Для этого вычислим напряжение среза по формуле
МПа
Т.к. , условие прочности на срез выполняется.
Проверим условие прочности резьбы на смятие. Для этого вычисляем значение напряжения смятия по формуле
,
МПа
Т.к. , условие прочности резьбы на смятие выполняется.
Условие прочности резьбы на срез и на смятие выполняется, резьба выдержит заданные нагрузки.