Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Условные обозначения. Р - передаваемая осевая сила;
Р - передаваемая осевая сила; Мкр - передаваемый крутящий момент; d - номинальный диаметр сопряжения; d1 - диаметр отверстия вала; d2 - наружный диаметр шестерни (втулки); l - длина сопряжения;, f 1 - коэффициент трения при продольном смещениии; f 2 - коэффициент трения при относительном вращении; f 3 - коэффициент трения при запрессовке(f 3= f 1); ED и Ed - модуль упругости материала (втулки " D" и вала " d соответственно); CD и Cd -коэффициенты жесткости конструкции; D и d - коэффициенты Пуассона; U ш - поправка, учитывающая смятие неровностей; KD и Kd - коэффициенты, учитывающие величину смятия микронеровностей отверстия и вала: RzD и Rzd - высота неровностей; и - коэффициенты линейного расширения материала втулки и вала; tpD и t pd - рабочие температуры; t - температура сборки деталей; рдоп - наибольшее допускаемое давление на контактной поверхности, при котором отсутствуют пластические деформации; и - пределы текучести материалов. При расчете определяют минимальный и максимальный функциональный натяги в соединении и .
1. Минимальный расчетный натяг определяется из условия обеспечения прочности соединения по формулам: - при нагружении крутящим моментом (Мкр)
- при осевом нагружении (Р)
- при одновременном нагружении крутящим моментом и сдвигающей силой
где f выбирают по доминирующей составляющей, или определяют пропорционально действующим силам. Для данного соединения
Определяем минимальный функциональный натяг: Для материалов с одинаковыми механическими свойствами Uш = 2 · 0, 5 · (6, 3 + 6, 3) = 12, 6 13 мкм. Uш учитывает смятие неровностей при запрессовке. При сборке нагревом охватывающей детали Uш можно не учитывать. Поправка Ut учитывает различие рабочей температуры и температуры сборки и различие коэффициентов линейного расширения
В зависимости от соотношения и и tp и t знак, с которым учитывается поправка может быть различным. Поправка Uц учитывает деформацию деталей от действия центробежных сил (для диаметров до 500 мм и до 30 м/с – Uц - 1...4мкм). На прочность соединения с натягом также влияют погрешности формы деталей, повторные сборка-разборка U з - р, вибрация и удары. U з – р = 1…4 мкм. 2. Максимальный функциональный натяг определяется из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей: где — максимальный расчетный натяг;
- для втулки
- для вала Для расчета выбирают меньшее из двух полученных значений. Для данного примера в худших условиях будет работать отверстие (втулка), т.к. вал сплошной
Па[4, с.68]; мкм. Поправка учитывает увеличение контактного давления у торцов охватывающей детали. Ее вводят для уменьшения давлений в середине соединения. определяют из графика [4, с.67, рис.III-10], [3, с.336]. При и
мкм
3. Выбор посадки
По ГОСТ 25347-82 выбираем ближайшую стандартную посадку и определяем запасы прочности соединения и N зэ — часть допуска натяга, обеспечивающая запас прочности соединения при эксплуатации: Nзс - часть допуска натяга, обеспечивающая запас прочности детали при сборке: Посадка подобрана оптимально, если выполнено условие N зэ > N зс и выбраны рекомендуемые поля допусков отверстия и вала. Для данного примера подобрать рекомендуемую посадку по ГОСТ 25347-89 невозможно. Для подбора посадки определяем функциональный допуск посадки мкм. Конструкторский допуск посадки где и -табличные (стандартные) значения. Если принять то мкм. По ГОСТ 25346-82 для диаметра соединения Ø 40 мм и допуска TD = Td = 26 мкм ближайшими являются 6 квалитет (IT = 16 мкм) и 7 квалитет (IT = 25 мкм) для отверстия. Подберем посадку в системе отверстия: отверстие - Ø 40 и вал - по 6 квалитету. Определим основное отклонение для детали " вал".
Рис. 1. Схема расположения полей допусков соединения с натягом Если принять выбранной посадки равным то величина ei равна мкм. По ГОСТ 25346-89 ищем ближайшее меньшее или равное стандартное значение
основного отклонения. Для Ø 40 выбираем v (ei = 68 мкм) и поле допуска вала Ø 40, где ei - стандартное(по ГОСТ25346-89), a es = ei + Td (Td — по выбранному квалитету).
Посадка подобрана Ø 40 Для нее Так как > — посадка подобрана оптимально. При подборе посадок может быть использована система вала или комбинирование полей допусков. В том случае, если при подборе посадки конструкторские допуски деталей настолько малы, что экономически не выгодны, выбирают рекомендуемую по ГОСТ 25437-89 посадку по условию и для обеспечения условия прочности соединения используют дополнительное крепление в виде шпонки, винта, штифта; можно изменить конструктивные параметры соединения d, l, материал или использовать селективную сборку. Фактически запасы прочности соединения выше, т.к. в соединении (с вероятностью 0, 9973) не будет натягов больших, чем вероятностный максимальный натяг и меньших, чем вероятностный минимальный натяг . где - средний натяг. Запасы прочности соединения с учетом теории вероятностей: 4. Определение усилия запрессовки
где Для данного примера:
т. Исходя из усилий запрессовки, можно подобрать технологическое оборудование. Если в задании необходимо определить температуру нагрева t н охватывающей детали при температуре помещения для сборки t сб =20°, то
где S сб принят равным S min для посадки (Ø 40 - посадка с минимальным гарантированным зазором); - по таблице [3, т.1, с.188].
|