Методическое пособие 619

ние (р) – нормальное давление на посадочной поверхности, создаваемое за счет растяжения втулки и сжатия вала.

Рис. 4.2. Исследование соединения с натягом, задание 1

4.2.1.Проверьте правильность гипотезы 1: Величина минимального давления в посадке зависит от величины минимального натяга и не зависит от величины максимального натяга.

4.2.2.Проверьте правильность гипотезы 2: Величина максимального давления в посадке зависит от величины максимального натяга и не зависит от величины минимального натяга.

4.2.3.Проверьте правильность гипотезы 3: Нагрузочная способность соединения, оцениваемая по величине максимального передаваемого осевого усилия, зависит от величины минимального давления в посадке и не зависит от величины максимального давления.

4.2.4.Проверьте правильность гипотезы 4: Прочность втулки, оцениваемая по величине коэффициента запаса её

29

прочности, зависит от величины минимального давления в посадке и не зависит от величины максимального давления.

4.2.5.Проверьте правильность гипотезы 5: Прочность втулки, оцениваемая по величине коэффициента запаса её прочности, зависит от величины максимального давления в посадке и не зависит от величины минимального давления.

4.2.6.Проверьте правильность гипотезы 6: Необходимая температура нагрева втулки для тепловой сборки соединения зависит от величины максимального давления в посадке и не зависит от величины минимального давления.

4.2.7.Проверьте правильность гипотезы 7: Величина усилия прессования, потребного для сборки соединения, зависит от величины максимального давления в посадке и не зависит от величины минимального давления.

4.2.8.Проверьте правильность гипотезы 8: Величина усилия прессования, потребного для сборки соединения, прямо пропорциональна длине L посадочной поверхности.

4.2.9.Проверьте правильность гипотезы 9: Величина максимальных эквивалентных напряжений во втулке и коэффициент запаса её прочности не зависят от длины L посадочной поверхности.

4.2.10.Проверьте правильность гипотезы 10: Величина максимальных эквивалентных напряжений во втулке зависит от величины максимального давления в посадке и не зависит от величины минимального давления.

4.2.11.Проверьте правильность гипотезы 11: При увеличении квалитета посадочного размера отверстия величина максимальных эквивалентных напряжений во втулке уменьшается.

4.2.12.Проверьте правильность гипотезы 12: При увеличении квалитета посадочного размера отверстия нагрузочная способность соединения уменьшается.

4.2.13.Проверьте правильность гипотезы 13: При увеличении квалитета посадочного размера вала нагрузочная способность соединения уменьшается.

30

4.2.14.Проверьте правильность гипотезы 14: При увеличении квалитета посадочного размера вала величина минимального давления в посадке не изменяется, а величина максимального давления увеличивается.

4.2.15.Проверьте правильность гипотезы 15: При увеличении квалитета посадочного размера вала коэффициент запаса прочности втулки уменьшается.

4.2.16.Проверьте правильность гипотезы 16: При замене материала втулки Сталь 40 на чугун СЧ15 величина максимальных эквивалентных напряжений во втулке уменьшается, а коэффициент запаса прочности втулки увеличивается.

4.2.17.Проверьте правильность гипотезы 17: При замене материала втулки Сталь 40 на дюралюминий Д16 величина максимальных эквивалентных напряжений во втулке уменьшается, а величина коэффициента запаса прочности втулки увеличивается.

4.2.18.Проверьте правильность гипотезы 18: При замене материала втулки Сталь 40 на дюралюминий Д16 или бронзу БрА9Ж4 величина температуры тепловой сборки существенно уменьшается.

4.2.19.Проверьте правильность гипотезы 19: При замене материала вала Сталь 40 на дюралюминий Д16 или бронзу БрА9Ж4 нагрузочная способность соединения уменьшается, а величина коэффициента запаса прочности втулки увеличивается.

4.2.20.Проверьте правильность гипотезы 20: При замене материала вала и (или) втулки Сталь 40 на чугун СЧ15, дюралюминий Д16 или бронзу БрА9Ж4 величина усилия прессования уменьшается.

4.2.21.Проверьте правильность гипотезы 21: Все посадки Н7/p6, H8/p7, Js7/n7, N7/h7 могут быть отнесены к переходным.

4.2.22.Проверьте правильность гипотезы 22: Изменение квалитета или основного отклонения посадочного размера вала (отверстия) для посадки с натягом не может повлечь за собой изменение вида посадки.

31

4.2.23.Проверьте правильность гипотезы 23: Посадки Н6/р6 и Р6/h6 (H7/p7 и P7/h7) имеют равные нагрузочную способность соединения и коэффициент запаса прочности втулки.

4.2.24.Проверьте правильность гипотезы 24: Замена посадки Н6/р6 на H7/p7 (снижение точности и стоимости изготовления) приводит к снижению нагрузочной способности соединения и коэффициента запаса прочности втулки.

4.2.25.Проверьте правильность гипотезы 25: В посадке с натягом величина окружных напряжений во втулке всегда положительна (красным цветом на эпюрах показаны напряжения растяжения).

4.2.26.Проверьте правильность гипотезы 26: В посадке с натягом величина окружных напряжений в вале всегда отрицательна (синим цветом на эпюрах показаны напряжения сжатия).

4.2.27.Проверьте правильность гипотезы 27: В посадке с натягом увеличение диаметра втулки (размер d2) вызывает повышение нагрузочной способности соединения, при этом лишь незначительно увеличиваются максимальные эквивалентные напряжения во втулке.

4.2.28.Проверьте правильность гипотезы 28: В посадке с натягом увеличение диаметра отверстия (размер d1) вызывает понижение нагрузочной способности соединения и максимальных эквивалентных напряжений во втулке.

4.2.29.Проверьте правильность гипотезы 29: При использовании посадок с температурой тепловой сборки более 150 град (материалы вала и втулки: Сталь + Сталь) велика опасность разрушения втулки.

4.2.30.Проверьте правильность гипотезы 30: Существуют посадки, для которых велика вероятность нарушения работоспособности соединения как вследствие образования зазора (потеря нагрузочной способности), так и вследствие разрушения втулки.

32

Стандартная посадка с одной стороны должна передавать заданную нагрузку (минимальный натяг), а с другой – обеспечивать прочность соединения (втулки) при максимальном натяге. На рис. 4.3 приведена иллюстрация момента разрушения втулки.

Рис. 4.3. Исследование соединения с натягом, разрушение втулки

Контрольные вопросы

1.Какие виды нагрузок передают соединения с гарантированным натягом?

2.Какие виды сборки существуют для соединений с

натягом?

3.Каким условиям должна удовлетворять стандартная посадка с натягом для реализации заданной нагрузки?

4.Как влияет величина квалитета на напряжения в соединении?

33

5.Как можно уменьшить напряжения, растягивающие втулку при заданной передаваемой нагрузке?

6.Как влияет материал втулки на действующие на неё напряжения при заданной передаваемой нагрузке?

7.Каким образом можно не изменяя натяг увеличить передаваемую соединением внешнюю нагрузку?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Иванов М.И. Детали машин: учебник для студ. машиностр. спец. кузов / М.Н. Иванов; В.А. Финогенов. – 6-е

изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2002. – 408 с.

2.Колпаков А.П. Проектирование и расчет механических передач / А.П. Колпаков, Е.И. Карнаухов. М.: Колос, 2000. – 328 с.

3.Детали машин и основы конструирования: расчетнографические задания: учеб. пособие / В.А. Нилов, Р.А. Жилин, О.К. Битюцких, А.В. Демидов. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014. 128 с.

4.Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для машиностр. спец. вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш.

шк., 1985. – 416 с.

34

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………. 1

Занятие 1 1. Вариантный кинематический расчет механического

привода……………………………………………………… 2

1.1.Общие сведения……………………………………….. 2

1.2.Механический привод…………………………………. 3

1.3.Кинематический расчет привода……………………... 4

1.4.Укрупненные параметры привода……………………. 11

1.5. Исследование привода по критериям………………… 13

Контрольные вопросы…………………………………. 14

Занятие 2 2. Исследование вала на выносливость…………………... 15

2.1. Общие сведения……………………………………….. 15

2.2.Последовательность исследований………………….... 17

Контрольные вопросы…………………………………. 21

Занятие 3 3. Исследование ременной передачи на ЭВМ……………. 22

3.1.Общие сведения……………………………………….. 22

3.2.Последовательность исследований…………………... 23

Контрольные вопросы………………………………... 26

Занятие 4 4. Исследование соединения с натягом на ЭВМ…………. 27

4.1.Общие сведения……………………………………….. 27

4.2.Последовательность исследований…………………... 28

35

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

квыполнению практических работ по дисциплине «Основы научных исследований, организация

ипланирование эксперимента» для студентов направления 15.04.01 «Машиностроение» (программа магистерской подготовки «Обеспечение качественно-точностных характеристик при изготовлении изделий

вавтоматизированном машиностроительном производстве») очной формы обучения

Составители:

Нилов Владимир Александрович Демидов Алексей Владимирович Битюцких Ольга Константиновна

В авторской редакции

Компьютерный набор О.К. Битюцких

Подписано к изданию 07.07.2016.

Уч.-изд. л. 2,1. «С»

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14

36