![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет надежности соединений с натягом ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6
Актуальность исследований и расчета надежности этих соединений вызывается большим рассеянием: натягов, образуемых как разность двух больших близких размеров – диаметров вала и отверстия; коэффициентов трения, зависящих от многих факторов – состояния поверхности, оксидных пленок, случайного попадания масла, а также внешних нагрузок. Надежность соединения с натягом, характеризуемую вероятностью безотказной работы Р, определяем как произведение вероятностей по критериям прочности сцепления и прочности деталей: Р = Рс × Рп. Предельный по прочности сцепления момент Мlim, Н× м, т.е. момент, который может передать соединение диаметром d, мм, длиной l, мм, с натягом N, мкм, при давлении на посадочных поверхностях p, МПа, и коэффициенте трения f, равен: где k – коэффициент, учитывающий возможность уменьшения сил сцепления со временем (от местных обмятий и частичного снятия сил трения). Для соединения сплошного вала со ступицей с наружным диаметром dст, мм, из материалов с одинаковым модулем упругости Е, МПа, и одинаковым коэффициентом поперечного сжатия:
u – поправка на обмятие посадочных поверхностей, зависящая от высоты их микронеровностей Rz1, Rz2: u = 1, 2 (Rz1+Rz2). Предельный момент Мlim рассматриваем как функцию (произведение) двух случайных величин p и f. Среднее значение По правилу квадратического сложения коэффициентов вариации аргументов, входящих в выражении функции в виде произведения, находим коэффициент вариации предельного момента: где Коэффициент вариации давления:
где Если считать поправку на обмятие u пропорциональной натягу N (при малых натягах), то коэффициент вариации давления Максимальное, минимальное и среднее значение натягов: Nmax = es – EI; Nmin = ei – ES;
es и ES – верхние предельные отклонения вала и отверстия в соединении (табл. 3); ei и EI – нижние предельные отклонения вала и отверстия соответственно (табл. 3). Среднее квадратическое отклонение SN натяга в обычном предположении, что вероятностное рассеивание допуска посадки с натягом
Тогда коэффициент вариации натяга: Коэффициент вариации коэффициента трения в применении к соединениям с натягом в результате обработки испытаний, проведенных разными исследователями, обычно колеблется в пределах 0, 08…0, 125 (в среднем 0, 1). Меньшие значения – при сборке с охлаждением. Рассмотрим общую задачу оценки надежности соединения с натягом под действием момента со средним значением
4.1. Вероятность Рс безотказной работы по критерию прочности сцепления определяем по таблице 4 нормального распределения в зависимости от квантили: где 4.2. Вероятность Рп безотказной работы по критерию прочности деталей Опасные напряжения возникают у внутренней поверхности охватывающей детали. Условие прочности: sэкв < st2, где sэкв – наибольшее эквивалентное напряжение; st2 – предел текучести материала охватывающей детали. Среднее значение эквивалентного напряжения:
Коэффициент вариации Вероятность безотказной работы Рп по критерию прочности деталей определяем в зависимости от квантили:
где
Задание
Соединение зубчатого колеса со сплошным валом диаметром d соответствует определенной посадке. Соединение нагружено вращающим моментом М, заданным случайной нормально распределенной величиной со средним значением Варианты заданий приведены в таблице 2.
Таблица 2 Исходные данные
Таблица 2 Исходные данные
Таблица 3 Поля допусков
Таблица 3 Поля допусков (продолжение)
Таблица 4 Вероятность безотказной работы Р в зависимости от квантили up
Вопросы для контроля 1. При каких значениях Rz1 и Rz2 вероятность безотказной работы по критерию прочности сцепления Рс будет больше? а) Rz1 = 4 мкм; Rz2 = 6 мкм; в) Rz1 = 6 мкм; Rz2 = 10 мкм; б) Rz1 = 5 мкм; Rz2 = 5 мкм; д) Rz1 = 3 мкм; Rz2 = 6 мкм. 2. Для какой посадки вероятность безотказной работы по критерию прочности сцепления Рс будет больше? а) H7/s6 б) H7/p6 в) H7/u7 г) H7/z8 3. Для какой посадки среднее квадратическое отклонение SN натяга будет больше? а) H6/s5 б) H7/p6 в) H7/x7 г) H8/z8 4. Для соединения из каких материалов вероятность безотказной работы Р будет больше? а) Е=2, 1´ 105 МПа в) Е=1, 6´ 105 МПа б) Е=1, 8´ 105 МПа д) Е=2, 5´ 105 МПа 5. Как изменится вероятность безотказной работы по критерию прочности сцепления Рс, если размеры соединения увеличить (т.е. взять детали с большими d и l) при прочих равных условиях? а) Рс увеличится; б) Рс уменьшится; в) Рс не изменится. 6. В каком случае вероятность безотказной работы Р будет больше, если предел текучести материала охватывающей детали: а) st2 = 600 МПа; в) st2 = 450 МПа; б) st2 = 300 МПа; д) st2 = 540 МПа? 7. От каких параметров зависит натяг в соединении? а) d б) посадка; в) квалитет; г) l д) Rz1, Rz2, е) Е ж) st2 з) f 8. Как влияет точность собираемых деталей на вероятность безотказной работы Р? а) при увеличении точности Р увеличивается; б) при увеличении точности Р уменьшается; в) точность не влияет. 9. От каких параметров зависит вероятность безотказной работы по критерию прочности деталей Рп? а) d б) посадка в) квалитет г) Rz1, Rz2, д) dст е) Е 10. От каких параметров зависит коэффициент вариации давления а) р б) N в) Rz1, Rz2, г) d д) квалитет е) l. 11. Какие существуют способы сборки соединений с натягом? 12. В чем суть метода сборки запрессовкой? 13. Какие погрешности возникают при запрессовке? 14. Гидропрессовый способ сборки. 15. Какие гальванические покрытия используются при запрессовке и в каких случаях? 16. Для каких деталей применяют сборку с нагревом охватывающей детали? 17. Каким способом нагревают охватывающую деталь? 18. Для каких деталей используется сборка с охлаждением охватываемой детали? 19. Способы охлаждения охватываемой детали. 20. При сборке каким способом прочность соединения выше? 21. На какие группы делятся посадки в зависимости от величины натяга и область их применения? СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч.1 /Под ред. В. Д. Мягкова. – Л.: Машиностроение, 1979 – 544 с. 2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов., М.: Машиностроение, 1969 – 632 с. 3. Надежность машин: Учеб.пособие для машиностр.спец.вузов/ Под ред. Д. Н. Решетова. – М.: Высш.шк., 1988. – 238 с. 4. Проников А. С. Надежность машин. – М.: Машиностроение, 1978. – 592с. 5. Справочник технолога-машиностроителя /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. В 2-х т. Т. 1. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Надежность соединений с натягом Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам «Теория надежности» «Надежность и диагностика» для студентов специальностей «Проектирование технических и технологических комплексов», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» дневной и заочной формы обучения
Игорь Геннадьевич Румановский Ольга Игоревна Скарлыкина
Главный редактор Л. А. Суевалова Редактор О. В. Астафьева Компьютерная верстка О. И. Скарлыкина
Подписано в печать. Формат 60 х 84 1/16. Бумага писчая. Гарнитура " Таймс". Печать офсетная. Усл. печ. л. 4, 4. Уч. –изд. л. 3, 8. Тираж 250 экз. Заказ. С 111.
Издательство Хабаровского государственного технического университета. 680035, Хабаровск, ул.Тихоокеанская, 136.
Отдел оперативной полиграфии издательства Хабаровского государственного технического университета. 680035, Хабаровск, ул.Тихоокеанская, 136.
Надежность соединений с натягом
Хабаровск 2004 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Хабаровский государственный технический университет"
УТВЕРЖДАЮ в печать Ректор университета д-р. техн. наук_________С.Н.Иванченко " _____" ______________2004 г.
Надежность соединений с натягом Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам «Теория надежности технологического оборудования», «Надежность и диагностика» для студентов специальностей «Проектирование технических и технологических комплексов», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» дневной и заочной формы обучения
Игорь Геннадьевич Румановский Ольга Игоревна Скарлыкина
Рассмотрены и рекомендованы к изданию кафедрой " Компьютерное проектирование и сертификация машин" Зав.кафедрой_________________С.И.Клепиков " _____" _________________2004 г. Рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим советом института информационных технологий Председатель совета___________С.И.Клепиков " _____" __________________2004 г. Нормоконтролер______________В.А.Языков " _____" __________________2004 г.
Хабаровск Издательство ХГТУ
|