Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчёт и анализ посадок для гладких цилиндрических поверхностей

Из условия неподвижности соединения в зависимости от характера передаваемой нагрузки определим требуемое минимальное давление на контактных поверхностях соединения Pmin, МПа.

При действии крутящего момента Мкр(Нм):

,

где:

.

Используя закон Гука и решения задачи Ламе, можно рассчитать величину наименьшего натяга Nmin расч(мкм), при котором будет обеспечена неподвижность соединения:

.

В данной формуле ED и Ed - модули упругости материалов сопрягаемых деталей. Принимаем материал ступицы Ст45, а зубчатого венца - сталь 12ХН3А, тогда, пользуясь учебным пособием «Основы взаимозаменяемости в авиастроении» (см. приложение, табл. П8), имеем:

E_D=2,110⁵ МПа;

E_d=2,110⁵ МПа.

СD и Сd - коэффициенты Ламе, определяемые по формулам:

;

.

Здесь, D0 и d0 - наружный диаметр охватывающей детали и диаметр внутренней полости охватываемой детали. В нашем случае:

D₀300 мм, d₀=90 мм.

_D и d - коэффициенты Пуассона, соответственно для охватывающей и охватываемой деталей

_D=_d=0.3.

Тогда,

;

;

.

На основании теории о наибольших касательных напряжениях определим максимально допустимое давление Pmax, при котором отсутствуют пластические деформации соединяемых деталей:

где:

PDmax - максимально допустимое давление для охватывающей детали;

Pdmax - максимально допустимое давление для охватываемой детали;

_TD=687 МПа - предел текучести охватывающей детали;

_Td=353 МПа - предел текучести охватываемой детали (см. учеб пособие).

Выбираем наименьшее из двух полученных значений Pdmax=116,995 МПа.

Определим величину наибольшего расчётного натяга:

По [1] (см. стр. 31, рис. 14) =0,5

N_{min cm}N_{min функ,}

N_{max cm}N_{max функ,}

где: Nmin ст и Nmax ст - значения натяга, обеспечиваемые какой-либо стандартной посадкой.

Для нашего случая подходят посадки, изображённые в таблице 8.

Принимая Т=6, определим среднеквадратическое отклонение для отверстия и для вала:

Суммарное значение:

P_S=F₁+0,5;

F₁=(z);

;

F₁=(0,591)=0,2257;

P_N=0,2257+0,5=0,7257.

Вероятность получения соединения с натягом:

P_S=1-P_N =1 - 0,7257=0,2743.

Рис. 2. Кривая нормального распределения

Подшипник изготовлен по классу точности 6. Подшипник работает по схеме I, т.е. наружное кольцо неподвижное, а внутреннее кольцо вращается вместе с валом. В этом случае наружное кольцо подшипника устанавливается в корпус, а внутреннее кольцо напрессовывается на вал. Это достигается за счёт использования полей допусков валов под переходные посадки, что благодаря специфическому расположению поля допуска на внутреннее кольцо позволяет получить в соединении небольшой гарантированный натяг.

В редукторе используются подшипники роликовые.

Выбираем посадку .

Соединение внутреннего кольца подшипника качения с валом (рис. 3).

Рис. 3

Соединение наружного кольца подшипника качения и корпусом (рис. 4).

У готовых изделий необходимо определить, годна ли деталь или нет, т.е. удалось ли изготовить деталь с требуемой точностью или нет. Для этого применяются специальные приборы: калибр - пробка (для отверстий) и калибр - скоба (для валов). Рассчитаем калибры, т.е. инструменты для контроля точности вала и отверстия, сопрягающиеся по посадке

Найдём допуски на посадку . (рис. 5.)

Посадка шпонки в паз вала и в паз ступицы выбирается в системе вала. Это обусловлено тем, что основная деталь - шпонка. Она изготовлена по ГОСТ 23360 - 78. Соединение шпонки с валом должно быть достаточно плотным (с небольшим натягом), чтобы шпонка не перемещалась относительно паза. Соединение шпонки со ступицей должно быть свободным, (желательно с небольшим зазором). Зазор необходим для того, чтобы компенсировать при сборке погрешности формы и расположения поверхностей шпонки и пазов. Руководствуясь учебным пособием, выбираем нормальный характер шпоночного соединения.

Геометрия соединения:

- диаметр вала d=84 мм;

- ширина шпонки b=22 мм;

- высота шпонки h=14 мм;

- глубина шпоночного паза вала t1=9 мм;

- глубина шпоночного паза ступицы t2=5,4 мм.

Для регулирования относительного положения вала регулировочными винтами, выбираем скользящую посадку, причём посадка резьбы корпуса 6Н, посадка резьбы вала 6g.

Исходные данные: D=d=33 мм, класс точности - средний.

Определим и запишем в сводную таблицу параметры резьбы, значения предельных отклонений, а также значения зазоров.

посадка вал подшипник калибр

Рис. 7

Заключение

В данной работе были рассмотрены различные по характеру соединения: подвижные и неподвижные, разъемные и не разъемные. Для них назначены посадки. Для данных посадок вычислены величины предельных размеров, нижних и верхних отклонений, минимальные и максимальные значения натягов и зазоров.

Размещено на Allbest.ru