Выбор и расчет посадки с натягом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выбор и расчет посадки с натягом

Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъемных соединений деталей без дополнительного крепления винтами, гайками, шпонками, штифтами и т.д. Относительная неподвижность деталей при этом достигается за счет напряжений, возникающих в материале сопрягаемых деталей вследствие действия деформаций их контактных поверхностей. Шероховатость принимаем равной R_zd=8 мкм, R_zD=10 мкм. Корпус и ось изготовлены из Сталь 45 (µ=0.3) [1] с. 11.

Схема сопряжения с натягом

Определяем не заданные геометрические параметры деталей сопряжения, необходимые для последующего расчета по формулам [1], c 11:

l =(1,4-1,6) d_н.с

d_н.с. - номинальный диаметр зубчатого колеса, мм,

- ширина корпуса;

l =1,5*5=37,5 мм;

Находим величину минимального удельного давления, возникающего на контактируемых поверхностях и необходимого для передачи крутящего момента. [1], c. 12:

где f - коэффициент трения, выбираемый из [2] с. 334.

Принимаем f=0.095, поскольку обе сопрягаемые детали изготовлены из стали [2] с. 334.

Па

Рассчитываем величину минимально необходимого натяга, обеспечивающего неподвижность соединения, используя известное соотношение для определения напряжений и упругих перемещений в толстостенных цилиндрах [1], с. 12:

,

где и - модули упругости материалов втулки (ступицы) и вала,

и - коэффициенты Лямэ, определяемые по формулам[1], с. 12:

Для массивного корпуса [2], с. 362:

Для сплошного вала [2], с. 362:

где и - коэффициенты Пуассона для ступицы и вала.

Значения и выбираем по таблице [1], таблица 1.06.

Принимаем и из [1], таблица 1.106.

Подсчитаем величину минимального натяга по ф-ле (5.3):

мкм.

Определяем наименьший допустимый натяг с учетом уменьшения действительного натяга за счет смятия неровностей при запрессовке [1], с. 13:

(5.4)

Рассчитываем максимально допустимое удельное давление , при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей по [1], с. 13.

Па (5.5)

МПА(5.6)

где у_Td и у_TD пределы текучести вала и втулки соответственно, Мпа, у_Td=850 МПа, у_TD=340 Мпа. [2], с. 362.

Находим величину наибольшего расчетного натяга, для этого возьмем минимальное значение допустимого удельного давления [1], с. 13:

(5.7)

Вычисляем наибольший допустимый натяг с учетом среза и смятия неровностей [1], с. 13:

(5.8)

По [2], табл. 1.30 выбираем посадку.

Выбираем посадку. мм.

Определим наибольший и наименьший натяги:

Верхнее предельное отклонение ES=+0.013 мм.

Нижнее предельное отклонение EI=0

Верхнее предельное отклонение es=+0.054 мм.

Нижнее предельное отклонение ei=+0.041 мм.

Наибольший натяг N_max=es-EI=0.054-0=0.054 мм.

Наименьший натяг N_min=ei-ES=0.041-0.013=0.028 мм.

Определяем запас прочности при сборке:

 (5.11)

Запас прочности при эксплуатации:

(5.9)

В результате получили, что >: условие выполняется.

Находим необходимое усилие для запрессовки деталей без применения термических методов сборки [1], с. 14:

, (5.10)

где - коэффициент трения при запрессовке [1], с14.

- удельное давление при максимальном натяге выбранной посадки, определяемое [1], с. 14:

(5.11)

натяг посадка допуск шлицевый

Зная величину удельного давления при максимальном натяге выбранной посадки, вычисляем необходимое усилие для запрессовки деталей без применения термических методов сборки:

Схема полей допусков

Выбор и расчет переходной посадки

d₁₇=30 мм [1] П. 1.1

Эскиз сопряжения

Переходные посадки, как правило, используют в неподвижных разъемных соединений для центрирования сменных деталей. Легкость сборки и разборки соединений с переходными посадками определяется величиной вероятности получения в них зазоров и натягов.

Выбор посадок для шлицевых соединений

Эскиз шлицевого соединения

Выбор и обоснование посадки шлицевого соединения

Выбираем прямоточное шлицевое соединение. Оно является наиболее распространенным, применяется для подвижных и неподвижных соединений. В зависимости от передаваемого крутящего момента устанавливаются три типа соединений: легкой, средней и тяжелой серии. Выберем легкую серию. Из [3] табл. 4.71 выберем параметры шлицевого соединения по диаметру d₃₆=30 мм.

z=8

b=6

d=32

D=36

В шлицевых прямобочных соединениях применяют три способа относительного центрирования вала и втулки: по наружному диаметру, по внутреннему диаметру, и по боковым поверхностям. В нашем случае применим способ центрирования по внутреннему диаметру, т. к. он применяется в подвижных соединениях при повышенных требованиях к совпадению геометрических осей.

Размещено на Allbest.ru