Аносов А.Ю. – Челябинск: ЮУрГУ,АК-304, 2012, 20 с., 8 ил.,библиогр. список: 4наим.

В настоящей работе соответствии с вариантом семестрового задания рассчитываются посадки для сопрягаемых элементов сборочного узла: посадка с натягом; вероятность образования зазора в переходной посадке; посадки подшипников качения. Также производится расчет калибра-скобы и калибра-пробки, расчет резьбового соединения и калибров резьбового соединения.

К работе прилагаются чертежи деталей: поз. 4 вал и 12 зубчатое колесо, а также чертежи калибра-скобы и калибра пробки, для контроля размеров сопрягаемых деталей 4 и 10.

Содержание

Y

Содержание 3

Расчет посадки для гладкого цилиндрического соединения с натягом. 4

Расчет переходной посадки. 7

Расчет посадки подшипника качения 10

Расчет калибров деталей гладкого цилиндрического соединения. 12

Расчет резьбового соединения. 14

Расчет калибров для резьбового соединения М56–7H/8g. 16

Литература 20

Расчет посадки для гладкого цилиндрического соединения с натягом.

Согласно варианту задания, для сопряжения деталей 4-12 имеем следующие данные: D=65, d_н=65, d₂=160, l=65, M_кр=180 Нм, f=0,15. Остальные данные приведены ниже в таблице 1.1.

деталь 12	деталь 4
материал: сталь 40Х	материал: сталь 45
σт=80∙107 Н/м2	σт=80∙107 Н/м2
µ=0,3	µ=0,3
E=2∙1011 Н/м2	E=2∙1011 Н/м2

Таблица 1.1

Минимальный натяг определяется из условия прочности соединения

, (1.1)

где CD и Cd – коэффициенты жесткости конструкции.

Подставляя найденные значения CD и Cd в формулу (1.1), получаем Nmin=2,165 мкм. Максимальный натяг определяется из условия обеспечения прочности деталей.

, (1.2)

где для вала и отверстия, соответственно имеем:

,

.

Nmax рассчитывается по наименьшему :

мкм.

Находим функциональный допуск посадки:

мкм.

Конструкторский допуск посадки . Эксплуатационный запас , где – запас на эксплуатацию и – запас на сборку соответственно. Для посадок с натягом должен быть не точнее и не грубее ; должен составлять не менее 20%. мкм.

Из ГОСТ 25346-89 находим допуски IT6… IT8. Для имеем следующие значения: IT6=19, IT7=30, IT8=46.

мкм

мкм – 69%

мкм

мкм – 52%

мкм

мкм – 62,5%

Пусть для вала 4 поле допуска IT6, а для зубчатого колеса 12 – IT7. Поправка U, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей:

,

где и – среднее арифметическое отклонение профиля отверстия и вала соответственно. Из условия получаем:

мкм,

мкм,

мкм,

мкм,

мкм.

Для обеспечения работоспособности посадки необходимо выполнение нижеуказанных условий:

а) ; ;

б) ; ;

в) .

Рис. 1.1 Схема посадок с натягом

Из рисунка следует, что гарантированный натяг мы имеем в случае использования следующих посадок: , , ,

Посадка
65	51	2	162,546 51=111	2 2,165= 0,165
65	62	13	162,546 62=100	13 2=11
65	78	29	162,546 78=84	29 2=27
65	132	72	162,546 132=30	72 2=70
65	94	45	162,546 94=68	45 2=43

Таблица 1.2.

Всем условиям удовлетворяет посадка 65 .

Расчет переходной посадки.

По ГОСТ 25347-82 для сопряжения деталей 2-4 60 подбираем следующие посадки:

1) 60 ;

2) 60 ;

3) 60 ;

4) 60 .

Если исходить из того, что , а звёздочка имеет группу точности A, то предпочтительной будет посадка 60 . Для звёздочки группы точности A 120…260 мм, согласно ГОСТ 591-69, находим интервал значений :

мкм.

– значение радиального биения по ГОСТ 591-69;

– коэффициент пропорциональности.

Находим средний размер отверстия и средний размер вала, для указанной выше посадки:

мм;

мм.

Построим схему посадки .

Рис. 2.1 Схема переходной посадки

Рассчитываем вероятность образования зазоров и натягов для посадки 60 :

мкм; мкм.

Среднее квадратичное отклонение распределения вероятностей образования зазоров и натягов в посадке будет равно:

мкм.

Средняя величина зазоров в посадке составляет , т.е. 15 мкм. С учетом этого найдем вероятность образования зазоров от 0 до мкм.

Максимальные значения вероятных зазоров и натягов, образование которых возможно в посадке, найдем с учетом того, что TD=0,030 мм, а Td=0,019 мм:

;

.

С помощью программы Mathcad построим график распределения вероятности образования зазоров и натягов в посадке вместо построения графика по семи точкам на основании формулы нормального распределения

.

Функция dnorm (x, m, s) программы Mathcad возвращает плотность вероятности нормального распределения, где m и s есть среднее значение и среднее квадратичное отклонение соответственно.

Определяем диапазон рассеяния случайной величины:

мкм.

Предельные значения зазоров и натягов соответственно будут равны:

мкм;

мкм.

Рис. 2.2 График распределения вероятности образования зазоров и натягов, построенный с помощью программы Mathcad

С помощью Mathcad также находим значение функции

при .

Построим соответствующий график, обозначив на нем штриховкой области, где вероятно получение зазоров до 15 мкм. Область вероятного получения натягов в посадке на графике расположена слева от оси ординат и ограничена кривой нормального распределения сверху и осью абсцисс снизу.

Рис. 2.3 График распределения вероятности образования

зазоров и натягов в посадке

Таким образом, вероятность образования зазора в посадке составляет более 99%. Вероятность образования натяга – менее 1%. Фактически, мы имеем посадку с гарантированным зазором.