- •1.Расчет на усталостную прочность
- •1.2. Расчет детали на усталостную прочность
- •1.3.Построение диаграммы предельных напряжений
- •2.Расчет соединения с натягом
- •2.1.Техничекое задание
- •2.2. Определение коэффициентов запаса сцепления
- •2.3. Определение коэффициента запаса прочности бронзового
- •3. Расчет резьбового группового соединения
- •3.1. Техническое задание
- •3.2. Расчет усилия предварительной затяжки по условию нераскрытия стыка
- •3.3. Расчет на несдвигаемость деталей в стыке
- •3.4. Проверочный расчет болтов на усталостную прочность
- •3.5. Расчет момента завинчивания
1.3.Построение диаграммы предельных напряжений
Из раздела 1.2. предел усталости в симметричном цикле при ограниченном числе циклов Н/мм .
(1.17)
Н/мм
Н/мм
Диаграмма предельных напряжений приведена на рис.1.3. Точка М на диаграмме попадает внутрь четырехугольника, следовательно, деталь работает без разрушения.
2.Расчет соединения с натягом
2.1.Техничекое задание
Червячное колесо передает вращающий момент Т, при этом осевое усилие равно . Соединение червячного венца со ступицей осуществляется по посадке с натягом указанной в таблице 2.1.
Материал ступицы – сталь (модуль упругости Н/мм , коэффициент Пуассона , коэффициент линейного расширения 1/град, предел текучести указан в табл. 2.1)
Рабочая температура указанна t в таб. 2.1.
Шероховатость поверхностей принять не более 0,1 от допуска соответствующей детали из ряда 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5.
Коэффициент трения при сборке запрессовкой бронзового венца f = 0,06…0,09/
Определить
1) Коэффициент запаса сцепления при нормальной температуре ( ) и при рабочей температуре ( ).
2) Коэффициент запаса прочности бронзового венца (S).
3) Требуемую силу запрессовки ( ).
Таблица 2.1
Исходные данные
№ варианта |
Т, Н*мм |
, Н |
d, мм |
d , мм |
d , мм |
L, мм |
t, град С |
, МПа
|
Посадка |
1 |
100 |
200 |
110 |
90 |
130 |
25 |
60 |
200 |
H7/t6 |
Конструкция червячного колеса
Рис.2.1
2.2. Определение коэффициентов запаса сцепления
Рис.2.2
Все расчеты производим для расчетной модели, представленной на рис.2.2. Используя таблицы основных отклонений и допусков строим поля допусков рис.2.3.
Определяем минимальный и максимальный натяги
=69мкм (2.1)
мкм (2.2)
Поля допусков для посадки диаметром 110 Н7/t6
Рис.2.3
Расчетный натяг при нормальной температуре
мкм
мкм
мкм
Выбираем из стандартного ряда : мкм; мкм.
Согласно расчетной модели податливость вала
(2.4)
Радиальная податливость бронзового венца
(2.5)
Окружная сила, отнесенная к поверхности с диаметром d
Н (2.6)
Усилие, сдвигающее бронзовый венец
Н (2.7)
Минимальное давление на контактной поверхности при температуре 20 С
Н/мм (2.8)
Коэффициент запаса сцепления при нормальной температуре определим из условия прочности соединения при минимальном коэффициенте трения (наихудший расчетный случай)
(2.9)
Расчетный натяг при рабочей температуре
; (2.10)
Подставляя значения в формулу (2.10), получаем
мкм.
Минимальное давление на контактной поверхности при рабочей температуре
Н/мм (2.11)
Коэффициент запаса сцепления при рабочей температуре определим из условия прочности соединения при минимальном коэффициенте трения (наихудший расчетный случай)
. (2.12)
Так как коэффициент запаса сцепления больше нормативного коэффициента, то надежность соединения обеспечивается, и посадка, заданная в техническом задании, обеспечивается отсутствие сдвига в детали.