Исходные данные для расчета посадок с натягом

N	Наименование величины	Обозначение	Вел - на	Ед. изм.
1	Крутящий момент		700
2	Осевая сила
3	Номинальный диаметр соединения		250
4	Внутренний диаметр ступицы		227
5	Наружный диаметр венца		273
6	Длина сопряжения		30
7	Коэффициент трения		0,16		-
8	Модуль упругости материала венца
9	Модуль упругости материала ступицы
10	Коэффициент Пуассона материла венца		0,35		-
11	Коэффициент Пуассона материла ступицы		0,25		-
12	Предел текучести материла ступицы
13	Предел текучести материла венца
14	Шероховатость венца		1,2
15	Шероховатость ступицы		1,2
16	Рабочая температура близка к температуре сборки . Запрессовка механическая.

1. По известным значениям внешних нагрузок и размерам соединения требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях соединения

2. По полученным значениям р определяем необходимую величину наименьшнго расчетного натяга

где Е₁ и Е₂ – модули упругости материалов соответственно охватываемой (вала) и охватывающей (отверстия) деталей, С₁ и С₂ – коэффиценты Ляме, определяемые по формулам

3. Определяем с учётом поправок величиу минимального допустимого натяга

где - поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения

- поправка, учитывающая увеличение контакного давления у торцев охватывающих деталей, определяется из графика Рис.1.68 [1]

Поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей и температуры сборки, различие коэффицентов линейного расширения материалов соединяемых деталей

4. На основе теории наибольших касательных напряжений определяется максимальное допустимое удельное давление , при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей.

В качестве берётся наименьшее из двух значений

;

,

где и - предел текучести материалов охватываемой и охватывающей деталей.

5. Определяем величину наибольшего расчетного натяга

6. Определяем с учётом поправок величиу максимального допустимого натяга

где - поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения

- коэффициент увеличения удельного давления у торцов охватывающей детали

7. Выбираем посадку из таблиц системы допусков и посадок.

2. Расчёт калибров

2.1. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров – скоб

1. По СТ СЭВ 144-75 определяем верхнее и нижнее отклонения вала диаметр 27 s6:

верхнее отклонение вала es = 48

нижнее отклонение вала ei = 35

2. Определяем наибольший предельный размер вала:

Наименьший предельный размер вала

3. По табл. 2 ГОСТ 24853-81(СТ СЭВ157-75) «Калибры гладкие для размеров до 500 мм». Допуски определяем:

z₁ = 3 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера вала;

Н₁ = 4 мкм – допуск на изготовление калибров для вала ;

Y₁ = 3 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия.

4. Строим схему расположения полей допусков вала, ПР и НЕ калибров-скоб

5. Считаем исполнительные размеры калибров – скоб.

В качестве исполнительного размера скобы берётся наименьший предельный её размер с положительным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

Наименьший придельный размер ПР стороны калибра – скобы

Наименьший предельный размер НЕ стороны калибра – скобы

2.2. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров – пробок

Контроль отверстия диаметром 27 Т6 осуществляется с помощью предельных калибров – пробок. Произведём расчёт их исполнительных размеров.

1. По СТ СЭВ 144-75 определяем верхнее и нижнее отклонения.

Верхнее отклонение отверстия ES = -37

нижнее отклонение отверстия EI = -50

2. Находим наибольший размер отверстия:

и наименьший предельный размер отверстия

3. По табл. 2 ГОСТ 24853-81(СТ СЭВ157-75) «Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски», определяем:

z = 2 мкм - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наибольшего предельного размера отверстия;

Н = 2,5 мкм - допуск на изготовление калибров для отверстия;

Y = 1,5 мкм - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия.

4. Строим схему расположения полей допусков вала, ПР и НЕ калибров-пробок.

5. Считаем исполнительные размеры калибров – пробок.

В качестве исполнительного размера калибра - пробки берётся наибольший предельный размер с его отрицательным отклонением, равным допуску на изготовление калибра.

Наибольший придельный размер ПР – проходного калибра пробки

Наибольший предельный размер НЕ непроходного калибра пробки

3. Посадки подшипников качения

Выбор посадки зависит от вида нагружения колец подшипника. Определим виды нагружения.

Подшипник 1.

Принимаем класс точности 0 и лёгкую серию диаметров 2, по которой зависимости от диаметров d = 50 мм, D = 90 мм, определяем ширину кольца

В = 20 мм и r = 2.0 мм. R=6300

1. Для циркуляционно нагруженного кольца подшипника посадку выбирают по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:

,

где, R – радиальная реакция опоры на подшипник

b – рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшипника за вычетом фасок b = B – 2r мм;

К_n – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки;

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе;

F_A – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения.

значение коэффициента, так как вал сплошной F = 1

т.к. подшипник двухрядный то F_A = 1.5

К_n = 1,8 так как перегрузка до 300%

2. По величине Р_R и d кольца (табл. 4.89) находим рекомендуемые основные отклонения.

Номер квалитета зависит от класса точности подшипника.

Для вала в соединении 1-5 будет k6

Для корпуса соединении 1-2 будет K7

3. Для построения схем расположения полей допусков находим отклонения наружного и внутреннего колец подшипника по ГОСТу 520-71. Отклонения вала и отверстия корпуса находим из таблиц СТ СЭВ 144-75. Найденные отклонения наносим на схему.