Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Практическое решение задачи

Расчет посадок с натягом

Исходные данные и требования к решению задачи

Рассчитать, выбрать и представить схему расположения полей допусков посадки с натягом с указанием размеров, отклонений из системы ISO (ИСО) при соответствующих исходных данных, которые приводятся в табл. 1.1.:

 

Табл.1.1.Исходные данные к решению задачи №2

№п/п Передаваемая осевая сила Р, кН Передаваемый момент Мкр., Нм Номинальный диаметр D, мм Диаметр отверстия пустотелого вала d 1, мм Наружный диаметр втулки d 2, мм Номинальная длина сопряжения l, мм Материал Метод запрессовки Смазка
вала втулки
  -     -     Сталь 35 Сталь 35 Механический -

 

Практическое решение задачи

Посадки с натягом предназначаются для образования неподвижных соединений. Разность между диаметром вала и внутренним диаметром втулки до сборки определяет натяг N. При запрессовке деталей происходят растяжение втулки на величину ND и одновременно сжатие вала на величину Nd (рис 1.1), причем ND и Nd в сумме составляют натяг N (N = Nd + ND).

Рис. 1.1. Эскизы к расчету посадок с натягом

Упругие силы, вызываемые натягом, создают по поверхности соединения деталей напряжения, препятствующие их взаимному смещению.

Предельные значения натягов выбранной посадки должны удовлетворять следующим условиям:

1. При наименьшем натяге должна обеспечиваться прочность соединения, т.е. не должно быть относительного поворота деталей от действия внешнего крутящего момента или осевого усилия или их совместного действия. Это условие выполняется, если , где - наибольший прикладываемый к одной детали момент кручения; - момент трения, зависящий от натяга, размеров соединяемых деталей, шероховатости поверхностей и других факторов.

2. При наибольшем натяге должна обеспечиваться прочность соединяемых деталей, т.е. наибольшее напряжение, возникающее в материалах деталей, не должно превышать допустимого значения.

Величину наименьшего натяга при условии, что сопрягаемые поверхности идеально гладкие, рассчитывают по формуле:

, (1.1)

гдеD- номинальный диаметр сопряжения; мм

ED, Еd - модули упругости материалов соединяемых деталей (для стали Е 2,06×1011 Па;

СD, Сd - коэффициенты, определяемые по формулам:

; (1.2)

где D = 70 мм;

d1 = 20 мм;

d2 = 120 мм;

μ d, μ D – коэффициентыПуассона для металлов охватывающей и охватываемой деталей. Значения коэффициентов приведены в табл.1.2.:

 

Табл.1.2.Физико-механические характеристики материалов

Марка материала D , Па Марка материала d , Па
Сталь 30 2,94×108 0,30 Сталь 30 2,94×108 0,30

 

Величина удельного контактного эксплуатационного давления при совместном воздействии осевого сдвигающего усилия и крутящем моменте определяется по формуле:

; (1.3)

 

Где МКР = 50 Н×м;

кН

D = 70 мм;

l = 80 мм;

n =l,5...2 - коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегрузки и воздействие вибраций;

f -коэффициент трения, предусмотренный в табл.1.3.:

 

Табл.1.3.Значения коэффициентов трения

Метод запрессовки Материал деталей Смазка Коэффициент трения сцепления при распрессовке  
охватываемой охватывающей  
осевого кругового  
Механическая запрессовка Сталь 30-50 Сталь 30-50 --- 0,4 0,35  

 

6,3МПа

Полученные результаты подставляем в формулу (1.1):

Прежде, чем приступить к выбору посадки, следует проверить обеспечение прочности соединяемых деталей. Для этого определяют предельное допустимое удельное контактное давление на основе теории наибольших касательных напряжений.

; (1.4)

, (1.5)

где и - условный предел текучести или предел прочности сопрягаемых деталей.

= 3,14·108Па; = 3,14·108Па.

Па

Па

Стандартную посадку выбирают таким образом, чтобы детали не проворачивались относительно друг друга, поэтому:

;

Величина определяется в соответствии с формулами (1.1)...(1.3) при РНБ. При этом в качестве РНБ принимается одно из двух значений РДОП, рассчитанных по (1.4) и (1.5), имеющее наименьшее значение.

По N max расч. = 71,24 мкм и N min расч. =14,43 мкм из таблицы справочника «Допуски и посадки» определяем посадку . Но прежде, чем выбрать посадку, следует учесть, что на прочность соединения вала и отверстия оказывает существенное влияние высота микронеровностей.

Для расчета компенсации влияния микронеровностей материалов с различными механическими свойствами рекомендуется пользоваться формулой (1.6):

, (1.6)

где k - коэффициент, учитывающий смятия микронеровностей поверхностей отверстия и вала табл.1.4.:

Табл.1.4.Значения коэффициента k

Метод сборки соединения k
Механическая запрессовка без смазки 0,25-0,50

 

Выбор величин микронеровностей производят по таблице, приведенной в справочнике «Допуски и посадки», исходя из выбранных нами методов обработки вала и отверстия.

 


Таким образом, значения натягов при выборе посадок:

,

.

Величины натягов могут также зависеть и от ряда других факторов (температуры при эксплуатации, неоднородности физико-химических свойств, материалов, отклонения формы сопрягаемых поверхностей и др.), которые здесь не рассматриваются. В случае необходимости следует использовать рекомендации.

Согласно теоретическим положениям и алгоритму расчета было установлено: N' max расч. = 73,48 мкм и N' min расч. =22,67 мкм

В соответствии с ГОСТ 25347-82 принимаем посадку Æ или

Æ , для которой (рис.1.1) является характерным следующее:

· допуск отверстия ТDтабл. =0,025 мм;

· допуск вала Тdтабл. =0,025 мм;

· минимальный натяг N min табл. =0,023 мм;

· максимальный натяг N max тa =0,073 мм;

· допуск посадки TNтабл. = N max табл. - N min табл. = 0,0586 мм

Решение будет правильным, если выполняются условия:

;

.

Принятая посадка обеспечивает неподвижность соединения и при наименьшем натяге, так как N min табл .N' min расч. (48>22,67) мкм. А при Nm axтабл остается еще некоторый запас прочности сопрягаемых деталей, поскольку допускаемый наибольший натяг N' max расч. = 80 мкм, а N max табл. =73мкм.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Расчет специализированных потоков. | незаконне полювання


Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных