5.2 Расчет усилия запрессовки втулки при ремонте деталей

Для определения усилия запрессовки бронзовой втулки необходтмо определить ее исходные параметры:

• длина L, мм. – равна длине отверстия в детали (определяется по чертежу);

• внешний диаметр, мм. – толщина стенок ремонтных втулок выбирается в зависимости от диаметра отверстия и материала:

h=3-4 мм – для стальных втулок;

h=4-6 мм – для чугунных и бронзовых втулок.

• посадка - r6.

Из чертежа определяется диаметр и посадка отверстия в детали и шероховатость сопряженных поверхностей , мкм.

Далее строится схема полей допусков соединяемых деталей. Она показывается на рисунке 5.2

Например, схема допусков соединяемых деталей в соединении Ø28 .

r6

r6

+0,050

H7

Наибольший предельный размер вала

Наименьший предельный размер вала

Номинальный размер соединения

Наибольший предельный размер отверстия

+0,028

Наименьший предельный размер отверстия

Максимальный натяг в сопряжении

Рисунок 5.2 – схема допусков и посадок с натягом

Условия запрессовки втулки:

• Материал втулки – бронза;

• Материал детали

• Длина втулки

• Размер сопрягаемых поверхностей

• Шероховатость сопрягаемых поверхностей

Усилие запрессовки втулки , Па определяется по формуле (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования, с. 49, формула 2.11):

(5.7)

где f – коэффициент трения при запрессовке, (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования, с. 50, таблица 18);

Р – напряжение сжатия контактной поверхности, Па, определяется формулой (5.8);

D – диаметр поверхности сопряжения, мм; согласно внешнему диаметру втулки;

L – длина поверхности сопряжения, м; согласно чертежу.

Напряжение сжатия контактной поверхности Р, кН определяется по формуле (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования, с. 49, формула 2.12):

, (5.8)

где Nmax – максимальный расчетный натяг, м; расчет выполняется по формуле 5.9;

λ– поправочный коэффициент на шероховатость; расчет выполняется по формуле 5.10;

Е_1, Е₂ – модули упругости бронзовой втулки и детали, Па; (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования», с. 50, таблица 19);

С₁,С₂– коэффициенты учитывающие отношение диаметров сопряженных деталей и материал, из которого они сделаны; (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования», с. 50, таблица 17);

Максимальный натяг в сопряжении определяют по формуле (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования», с. 43, формула 2.9):

, (5.9)

где – максимальный диаметр вала, мм; согласно схеме полей допусков;

– минимальный диаметр отверстия, м; согласно внешнему диаметру втулки.

Поправочный коэффициент на шероховатость определяют по формуле (Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования», с. 49, формула 2.13);

(5.10)

где средне арифметическое отклонение профиля сопрягаемых поверхностей;

Коэффициент С₁, определяется в соответствии со значением отношения наружных и внутренних диаметров охватывающей детали. Согласно заданию – это вал (т. е. бронзовая втулка).

d_o – диаметр внутренней поверхности детали, мм.;

D - диаметр наружной поверхности детали, мм.;

Исходя из получившегося соотношения по: Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования», с. 50, таблица 17 определяется значение коэффициента С₁,

Коэффициент С₂, определяется в соответствии со значением отношения наружных (D₁) и внутренних (D) диаметров охватываемой детали. Охватываемой является заданная деталь (рычаг, корпуск, кронштейн и т.д.).

Исходя из получившегося соотношения по: Антонов В. Н. МУ по выполнению дипломных проектов для студентов специальности «Монтаж и техническое обслуживание промышленного оборудования», с. 50, таблица 17 определяется значение коэффициента С₂.