Задание № 7 расчет и выбор Посадок для различных соединений

Выбрать посадку:

а) для подшипника скольжения на основе расчета зазора, обеспечивающего наивыгоднейшие условия работы;

б) для прессового соединения, обеспечивающего передачу заданного крутящего момента и прочность детали-втулки.

Исходные данные:

Для подшипника скольжения

Для сопряжения с зазором
Параметры	По предпоследней цифре номера зачетной книжки
	0 или 5	1 или 6	2 или 7	3 или 8	4 или 9
d, мм	50	60	70	80	85
l, мм	80	85	90	100	110
Параметры	По последней цифре номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4
n, об/мин	700	750	850	800	900
p, кг/см2	9	7	8	6	10
μ, сП	17	20	14	22	18
Параметры	По последней цифре номера зачетной книжки
	5	6	7	8	9
n, об/мин	550	500	650	600	1000
p, кг/см2	6	7	8	9	10
μ, сП	25	30	16	28	21

Примечание:

d – номинальный диаметр сопряжения;

l – длина сопряжения;

p – удельное давление на поверхность контакта;

μ – динамический коэффициент вязкости смазки.

Для прессового соединения

Для сопряжения с натягом
Параметры	По предпоследней цифре номера зачетной книжки
	0 или 5	1 или 6	2 или 7	3 или 8	4 или 9
d, мм	80	40	50	100	120
d2, мм	150	120	80	220	240
Параметры	По последней цифре номера зачетной книжки
	0	1	2	3	4
Mкр, Нм	1600	1800	2000	1000	3200
l, мм	0,8d	0,65d	0,6d	0,5d	0,7d
материал деталей	Сталь 50	Сталь 45	Сталь 40	Сталь 35	Сталь 30
σТ, Н/м2	38105	36105	34105	32105	30105
Параметры	По последней цифре номера зачетной книжки
	5	6	7	8	9
Mкр, Нм	4000	5000	2500	1400	4500
l, мм	0,7d	0,85d	0,8d	0,65d	0,55d
материал деталей	Сталь 50	Сталь 45	Сталь 40	Сталь 35	Сталь 30
σТ, Н/м2	38105	36105	34105	32105	30105

Примечание:

d – номинальный диаметр сопряжения;

d₂ – наружный диаметр втулки;

l – длина сопряжения;

σ_Т – предел текучести материала втулки и вала.

Решение:

Выбрать посадку для подшипника скольжения, имеющего следующие конструктивные параметры и условия работы:

d=70 мм;

l=90 мм;

n=600 об/мин;

p=9 кг/см²;

μ=28 сП.

Проектный расчет.

1. Окружная скорость цапфы.

2. Относительный диаметр зазора.

3. Абсолютный диаметральный зазор.

4. Выбор посадки.

Рассчитанный в п. 3 диаметральный зазор принимаем за оптимальный. По ГОСТ 25347–82 выбираем посадку, средний зазор которой наиболее близок к оптимальному.

Для данной посадки:

D_max=D+ES=70+0,013=70,013 мм

D_min=D+EI=70+0=70 мм

TD₁=D_max-D_min=70,013-70=0,013 мм

TD₂=ES-EI=0,013-0=0,013 мм

d_max=d-es=70-0,060=69,940 мм

d_min=d-ei=70-0,073=69,927 мм

Td₁=d_max-d_min=69,940-69,927=0,013 мм

Td₂=es-ei=0,060-0,073=0,013 мм

S_max=D_max-d_min=70,013 - 69,927=0,086 мм,

S_min=D_min-d_max=70-69,94=0,060 мм,

Проверочный расчет.

1. Коэффициент нагруженности подшипника определяем по формуле, в которой принято :

2. В зависимости от величины и отношения определяем относительный эксцентриситет :

Для C_R=0,5 и :

3. Определяем наименьшую толщину масляного слоя:

4. Определяем коэффициент запаса надежности по толщине слоя смазки:

Так как то выбранная посадка соответствует условиям надежной работы подшипника в режиме жидкостного трения.

Выбор посадки для прессового соединения.

Рассчитать и выбрать посадку с натягом для соединения, имеющего следующие конструктивные данные и условия работы:

M_к.р.=1400 Нм; d=50 мм;

материал деталей - Сталь 35;

; l=0,65d.

1. Определяем наименьший расчетный натяг:

Принимаем:

для сборки под прессом ;

для стали: ; .

2.Определяем коэффициенты С₁ и С₂:

Тогда:

Предварительно принимаем, что отверстие будет изготавливаться по 7-му квалитету, а вал – по 6-му квалитету. В этом случае ; (по ГОСТ 3325-85). Принимаем величину коэффициента k = 0,4. Определяем поправку U для учета уменьшения посадочного натяга за счет смятия микронеровностей:

3.Определяем наименьший функциональный натяг:

N_{min F} = N_{min расч} + U=0,107+0,020=0,127 мм

По этому натягу подбираем по ГОСТ 25347–82 ближайшую посадку.

Для данной посадки:

D_max=D+ES=50-0,045=49,955 мм

D_min=D+EI=50-0,070=49,930 мм

TD₁=D_max-D_min=49,955-49,930=0,025 мм

TD₂=ES-EI=0,045-0,070=0,025 мм

d_max=d+es=50+0,095=50,095 мм

d_min=d+ei=50+0,070=50,070 мм

Td₁=d_max-d_min=49,905-49,930=0,025 мм

Td₂=es-ei=0,095-0,070=0,025 мм

N_min=ei-ES=0,070-(-0,045)=0,115 мм

N_max=es-EI=0,095-(-0,070)=0,165 мм

4.Проверяем прочность соединяемых деталей при наибольшем табличном натяге N_{max F}.

5.Находим допустимое давление на контактирующей поверхности втулки:

Находим допустимое давление на поверхности вала:

Условие прочности деталей, которое заключается в отсутствии пластической деформации, выполняется, так как P<P_доп.

6.Сравнивая допустимое давление с давлением, возникающим при наибольшем табличном натяге, определяем запас прочности втулки и вала:

k₁=11,31/2,12=5,33; k₂=18,56/2,12=8,75