5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Подбор посадки с натягом для соединения стального венца зубчатого колеса с чугунным центром

Исходные данные принять по таблице 1.

Указания к задаче № 2. Нагрузка спокойная, без толчков и ударов (запас сцепления можно принять n = (1,5 … 1,6); коэффициент сцепления поверхностей при повороте принять f = 0,08 … 0,12; спицы (см. рисунок 1) значительно увеличивают жесткость центра, вследствие чего давление на посадочной поверхности по сравнению с расчетным будет больше примерно на 30 %; чугунный центр хорошо работает на сжатие, поэтому на прочность его можно не рассчитывать.

Рисунок 1 - Соединение венца зубчатого колеса с центром

Таблица 1

Решение. 1. Определяем удельное эксплуатационное давление на поверхности из условия обеспечения прочности соединения по формуле:

Р_э=,

где F_а - осевое усилие, Н;

Т_кр - крутящий момент, Н·м;

d и l - номинальные диаметр и длина соединения, м;

n - коэффициент запаса прочности соединения;

f - коэффициент трения (сцепления).

Р_э==0,27•10⁶ Па.

Исходя из заданных условий, что давление на посадочной поверхности по сравнению с расчетным будет больше примерно на 30 % получаем Р_э = 0,27•10⁶•1,3 = 0,35•10⁶ Па.

2. Определяем отношения p_э /у_Т для каждой детали соединения:

для зубчатого венца (отверстие, материал - Сталь 45) -

;

для центра (вал, материал - СЧ15-32) -

.

3. По графику в зависимости от величин р_э / у_Т и d_min / d_max (см. рисунок 1) определяем характер деформирования для каждой из деталей соединения:

для зубчатого венца (отверстие) (р_э / уТ = 9,9•10^-4 и d_min / d_max = d / d₂ = 500 /560 = 0,89 ? 0,9) устанавливаем, что деформация отверстия находится в упругой зоне I;

для центра (вал) (рэ / у_Т = 0,0013 и d_min / d_max = d_1/d = 430/500 = 0,86 ? 0,9) устанавливаем, что деформация вала находится в упругой зоне I.

4. По графику в зависимости от отношения d_min / d_max (см. рисунок 1 - d₁/d для вала и d/d₂ для отверстия) и материала каждой из двух сопрягаемых деталей (кривая "а" - граница упругих деформаций, хрупкие материалы; кривая "б" - граница пластических деформаций, упруго-пластичные материалы) определяем предельное допустимое удельное контактное давление для детали, содержащей отверстие и для детали, являющейся валом:

для зубчатого венца (отверстие; материал - сталь 45, упруго-пластическая деформация, кривая б - d / d₂ = 500/560 = 0,9 > р_нб / у_Т = 0,122)

Па;

для центра (вал; материал - СЧ15-32, упругая деформация, кривая а - d_min / d_max = d_1/d= 430/ 500 = 0,9 > р_нб / у_Т = 0,11)

Па.

Выбираем из них меньшее

5. Учитываем неравномерость распределения удельного давления по поверхности соединения, введением коэффициента х, определяемого по отношениям l / d и d_min / d_max: р_{нб. доп} = р_нбх.

В данном примере l / d = 150/500 = 0,3; d_min / d_max= 0,9 и коэффициент c = 0,75, р_{нб. доп} = 0,345•10⁸•0,75 = 25,9•10⁶ Па.

6. Исходя из условия прочности определяем предельное допустимое удельное контактное давление сопрягаемых деталей:

для отверстия - ;

для вала - .

Из величин рнб. доп, определенных в пп.4-6 для отверстия и вала, необходимо выбрать меньшую и использовать в дальнейшем решении.

В данном случае получаем:

Па.

Па.

7. Определяем предельные значения натягов по формулам.

венец зубчатое колесо чугунный центр

Из величин, определенных в пп.4-6, выбираем для дальнейшего расчета меньшее значение р_{нб. доп} ? 25,9•10⁶ Па:

мкм;

мкм.

8. Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей по формуле:

?_ш = 2· (K₁RzА + K₂ RzВ).

Принимаем: K₁ = K₂ = 0,5. Тогда RzА = RzВ = 20 мкм;

?_ш = 2·0,5 (20 + 20) = 40 мкм.

9. Величина натягов для выбора посадки:

мкм; мкм.

мкм.

10. Выбираем стандартную посадку по ГОСТ 25346:

Условиям N^/_{min расч} N_{min табл.,} N^/_{max расч} N_{max табл.} удовлетворяет множество посадок, выберем ту, у которой N^/ _ср ? N_{ср табл}.

Ш500 или Ш500.

Для этой посадки N_min = 443 мкм; N_max = 637 мкм; N_ср = 540 мкм.

Размещено на Allbest.ru