Расчет и выбор посадок с натягом

РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК

Расчет и выбор посадок с зазором

Исходные данные:

Первая цифра варианта	Вторая цифра варианта
Диаметр соединения d, мм	Длина соединения l, мм	Уд. давление на опору ρ, МПа	Дин. коэф-т вязкости масла μּ10-3Нс/м2	Частота вращения n, мин-1	Шероховатость:
втулки RaD	вала Rad

 

Расчет посадок выполняется в определенном порядке:

2.1.1. Определяется минимально допустимая толщина масляного слоя:

 

, [м] (2.1)

где - коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя, ;

- добавка на неразрывность масленого слоя, равна 2-3 мкм.

Подставив значения, получаем:

2.1.2. Рассчитываем значение А_h по формуле:

, (2.2)

где ω – угловая скорость, рад/с, ω = πn/30.

Подставив значения, получаем:

ω =

 

А_h =

 

2.2.3. По полученному значению А_h по приложению 12 или рис.1 приложения 32 [1] (при данном l/d_HC=) определяется минимальный относительный эксцентриситет Х_min, при котором толщина масляного слоя равна [h_min]. Затем рассчитываем минимально допустимый зазор [S_min].

Если полученное значение Х≥0.3, то минимально допустимый зазор определяется по формуле:

. (2.3)

 

При Х<0.3 по рис.1 приложения 32 [1] определяем значение А_Х при Х=0.3 и заданном отношении l/d_HC=….., то расчет [S_min] производится по формуле:

. (2.3)

 

2.1.4. По найденному значению А_h определяем из рис.1 приложения 32 [1] максимальный относительный эксцентриситет Х_max, а затем рассчитываем максимально допустимый зазор [S_max]:

. (2.4)

 

 

2.1.5. По полученным значения [S_min] и [S_max] выбираем посадку по приложению 8 [1] из условия:

 

(2.5)

 

 

Выбираем посадку:

 

Для выбранной посадки: S^ст_min = мкм, S^ст_max= мкм.

Проверяем условие (2.5):

 

Условие выполняется, посадка рассчитана и выбрана верно.

2.1.6. Строим схему расположения полей допусков принятой посадки (рис.4).

 

Расчет и выбор посадок с натягом

 

Исходные данные:

Первая цифра варианта	Диаметр соединения d, мм	Наружный диаметр втулки d2, мм	Длина соединения l, мм	Вторая цифра варианта	Передаваемый крутящий момент Mk, Н·м	Шероховатость поверхности RaD=Rad, мкм	Материал вала и втулки

 

Расчет выполняем в следующей последовательности.

2.2.1. По заданным значением крутящего момента (M_k) и размерам соединения определяем требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях соединения:

(2.6)

где f – коэффициент трения при установившемся процессе распрессовк, при материале соединяемых деталей «сталь-сталь» f=0,06-0,13.

2.2.2. Рассчитываем минимально допустимый натяг:

(2.7)

где V_М – добавка к натягу на срезание микронеровностей, мкм,

V_М = 5(R_aD+R_ad). (2.8)

V_М = 5(+) =

V_П - добавка, компенсирующая уменьшения натяга при повторных запрессовках, V_П = 10 мкм;

Е₁ и Е₂ – модули упругости материалов и втулки, Н/м², Е = 2·10¹¹ Н/м²;

С₁ и С₂ – коэффициенты Лямэ соответственно для вала и втулки, определяемые по формулам:

С₁ = 1-μ =1-0,3 =0,7.

, (2.9)

 

где μ₁ и μ₂ – коэффициенты Пуассона для вала и втулки.

Подставив значения в формулу (2.7), получаем:

2.2.3. Определяем величину наибольшего расчетного натяга:

, (2.10)

где [p_max] – максимально допустимое удельное давление, при котором отсутствует пластическая деформация.

Для сплошного вала и стальной втулки значение [p_max] определяем по формуле:

[p_max] =0,58σ_Т2[1-(d_нс/d₂)²], (2.11)

 

где σ_Т2 – предел текучести материала охватывающей детали, МПа, принимаем σ_Т2 = МПа [2].

Подставив значение, получаем:

[p_max] =0,58· [1-(/)²]=

 

2.2.4. Определяем величину максимально допустимую величину натяга с учетом поправок к N’_max:

, (2.12)

где V_УД –коэффициент, учитывающий увеличение удельного давления у торца охватывающей детали. Принимаем по приложению 13 в зависимости от отношения l/d_нс =, V_УД =.

2.2.5. По полученным значениям [N_min] и [N_max] выбираем посадку по приложению 9 из условия:

(2.13)

 

Выбираем посадку:

 

Для выбранной посадки: N^ст_min= мкм, N^ст_max= мкм.

Проверяем условие (2.14):

 

Условие выполняется, значит расчет произведен верно, а посадка выбрана верно.

2.2.6. Строим схему расположения полей допусков выбранной посадки (рис.4).

2.2.7. Определяем запас прочности соединения П_С и запас прочности деталей П_Д:

П_С=N^ст_min-[N_min], (2.14)

 

П_С=

 

П_Д=[N_max]-N^ст_max, (2.15)

 

П_Д=

 

2.2.8. Рассчитываем необходимое максимальное усилие при запрессовке деталей:

R_П = f_П·p_max·π·d_нс·l, (2.16)

где f_П – коэффициент трения при запрессовке, f_П = 1.2 f;

(2.17)

R_П =