Вычисляем коэффициенты радиусов
С1 = (r22+r12)/(r22–r12) – μ1 = (1002 + 22,52)/( 1002 – 22,52) – 0,25 = 0,86;
С2 = (r32+r22)/(r32–r22) + μ2 = (1252 + 1002)/( 1252 – 1002) – 0,3 = 4,88.
Определяем минимальный расчётный натяг
Δmin = pkmind2(С1/Е1 + С2/Е2) = 12,5∙200(0,86/10∙104+4,88/8,5∙104) = 165 мкм.
Вычисляем поправку на неровность поверхностей
uR ≈ 1,2(Ra1+Ra2) = 1,2(1,25+1,25) = 3 мкм.
Поправка на разность температур ut = 0, т.к. при сборке колеса все температуры одинаковы.
Минимальный табличный натяг вычисляем с учётом поправок
ΔТmin = Δmin + uR + ut = 165 + 3 + 0 = 168 мкм.
Назначаем посадку в системе отверстия (табл. 11.10). Для посадочного диаметра 200 мм: 200F8/s6 с полем допуска вала s6 (+122+151) и полем допуска отверстия F8 (−122−50). Такая посадка обеспечит натяг в диапазоне от минимального Δmin = 122 + 50 = 172 мкм ( > ΔТmin = 168 мкм) до максимального Δ max = 151 + 122 = 273 мкм.
Контактное давление, соответствующее максимальному натягу
pkmax = pkmin Δ max /ΔТmin = 12,5·273/168 = 20,31 МПа.
Эквивалентные напряжения для опасных точек посадочной поверхности венца колеса σэкв = pkmax 2r32/(r32– r22) =20,31·2·1252/(1252–1002) = 112,6 МПа.
Коэффициент запаса прочности nвенца = σТ /σэкв = 200/112,6 = 1,78. Здесь проверяется на прочность не только венец, но также и ступица, поскольку в её центре имеется посадочное отверстие. Для опасных точек ступицы соответственно
σ'экв = ν·pkmax 2r22/(r22– r12) = 0,25·20,31·2·1002/(1002–22,52) = 11,65 МПа.
nступицы = σПЧ.Р/σэкв = 118/11,65 = 10,13.
Таким образом, можем сделать заключение о достаточной прочности соединения.
Ниже приведены таблицы, необходимые для расчёта натягов или зазоров, возникающих при наиболее часто применяемых посадках.
|
Таблица 11.10 Предельные отклонения, мкм и поля допусков для назначения посадок | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Диаметр, мм |
g6 |
р6 |
js6 |
k6 |
n6 |
p6 |
r6 |
s6 |
f7 |
h7 |
e8 |
h8 |
d9 |
h9 |
d11 |
h11 | |||||||||||||||||
|
1…3 |
−2 −8 |
0 −6 |
+3,5 −3,5 |
+6 0 |
+10 +4 |
+12 +6 |
+16 +10 |
+20 +14 |
−6 −16 |
0 −10 |
−14 −28 |
0 −14 |
−20 −45 |
0 −25 |
−20 −80 |
0 −60 | |||||||||||||||||
|
3…6 |
−4 −12 |
0 −8 |
+4,0 −4,0 |
+9 +1 |
+16 +8 |
+20 +12 |
+23 +15 |
+27 +19 |
−10 −22 |
0 −12 |
−20 −38 |
0 −18 |
−30 −60 |
0 −30 |
−30 −105 |
0 −75 | |||||||||||||||||
|
6…10 |
−5 −14 |
0 −9 |
+4,5 −4,5 |
+10 +1 |
+19 +10 |
+24 +15 |
+28 +19 |
+32 +23 |
−13 −28 |
0 −15 |
−25 −47 |
0 −22 |
−40 −76 |
0 −36 |
−40 −130 |
0 −90 | |||||||||||||||||
|
10…14 |
−6 −17 |
0 −11 |
+5,5 −5,5 |
+12 +1 |
+23 +12 |
+29 +18 |
+34 +23 |
+39 +28 |
−16 −34 |
0 −18 |
−32 −59 |
0 −27 |
−50 −93 |
0 −43 |
−50 −160 |
0 −110 | |||||||||||||||||
|
14…18 |
−6 −17 |
0 −11 |
+5,5 −5,5 |
+12 +1 |
+23 +12 |
+29 +18 |
+34 +23 |
+39 +28 |
−16 −34 |
0 −18 |
−32 −59 |
0 −27 |
−50 −93 |
0 −43 |
−50 −160 |
0 −110 | |||||||||||||||||
|
18…24 |
−7 −20 |
0 −13 |
+6,5 −6,5 |
+15 +2 |
+28 +15 |
+35 +22 |
+41 +28 |
+48 +35 |
−20 −41 |
0 −21 |
−40 −73 |
0 −33 |
−65 −117 |
0 −52 |
−65 −195 |
0 −13 | |||||||||||||||||
|
24…30 |
−7 −20 |
0 −13 |
+6,5 −6,5 |
+15 +2 |
+28 +15 |
+35 +22 |
+41 +28 |
+48 +35 |
−20 −41 |
0 −21 |
−40 −73 |
0 −33 |
−65 −117 |
0 −52 |
−65 −195 |
0 −13 | |||||||||||||||||
|
30…40 |
−9 −25 |
0 −16 |
+8,0 −8,0 |
+18 +2 |
+33 +17 |
+42 +26 |
+50 +34 |
+59 +43 |
−25 −50 |
0 −25 |
−50 −89 |
0 −39 |
−80 −142 |
0 −62 |
−80 −240 |
0 −160 | |||||||||||||||||
|
40…50 |
−9 −25 |
0 −16 |
+8,0 −8,0 |
+18 +2 |
+33 +17 |
+42 +26 |
+50 +34 |
+59 +43 |
−25 −50 |
0 −25 |
−50 −89 |
0 −39 |
−80 −142 |
0 −62 |
−80 −240 |
0 −160 | |||||||||||||||||
|
50…65 |
−10 −29 |
0 −19 |
+9,5 −9,5 |
+21 +2 |
+39 +20 |
+51 +32 |
+60 +41 |
+72 +53 |
−30 −60 |
0 −30 |
−60 −106 |
0 −46 |
−100 −174 |
0 −74 |
−100 −290 |
0 −190 | |||||||||||||||||
|
65…80 |
−10 −29 |
0 −19 |
+9,5 −9,5 |
+21 +2 |
+39 +20 |
+51 +32 |
+60 +41 |
+72 +53 |
−30 −60 |
0 −30 |
−60 −106 |
0 −46 |
−100 −174 |
0 −74 |
−100 −290 |
0 −190 | |||||||||||||||||
|
80..100 |
−12 −34 |
0 −22 |
+11,0 −11,0 |
+25 +3 |
+45 +23 |
+59 +37 |
+73 +51 |
+93 +71 |
−36 −71 |
0 −35 |
−72 −126 |
0 −54 |
−120 −207 |
0 −87 |
−120 −340 |
0 −220 | |||||||||||||||||
|
100..120 |
−12 −34 |
0 −22 |
+11,0 −11,0 |
+25 +3 |
+45 +23 |
+59 +37 |
+73 +51 |
+93 +71 |
−36 −71 |
0 −35 |
−72 −126 |
0 −54 |
−120 −207 |
0 −87 |
−120 −340 |
0 −220 | |||||||||||||||||
|
120..140 |
−14 −39 |
0 −25 |
+12,5 −12,5 |
+28 +3 |
+52 +27 |
+68 +43 |
+88 +63 |
+117 +92 |
−43 −83 |
0 −40 |
−85 −148 |
0 −63 |
−145 −245 |
0 −100 |
−145 −395 |
0 −250 | |||||||||||||||||
|
Продолжение таблицы 11.10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Диаметр, мм |
g6 |
р6 |
js6 |
k6 |
n6 |
p6 |
r6 |
s6 |
f7 |
h7 |
e8 |
h8 |
d9 |
h9 |
d11 |
h11 | |||||||||||||||||
|
140..160 |
−14 −39 |
0 −25 |
+12,5 −12,5 |
+28 +3 |
+52 +27 |
+68 +43 |
+90 +65 |
+125 +100 |
−43 −83 |
0 −40 |
−85 −148 |
0 −63 |
−145 −245 |
0 −100 |
−145 −395 |
0 −250 | |||||||||||||||||
|
160..180 |
−14 −39 |
0 −25 |
+12,5 −12,5 |
+28 +3 |
+52 +27 |
+68 +43 |
+93 +68 |
+133 +108 |
−43 −83 |
0 −40 |
−85 −148 |
0 −63 |
−145 −245 |
0 −100 |
−145 −395 |
0 −250 | |||||||||||||||||
|
180..200 |
−15 −44 |
0 −29 |
+14,5 −14,5 |
+33 +4 |
+60 +31 |
+79 +50 |
+106 +77 |
+151 +122 |
−50 −96 |
0 −46 |
−100 −172 |
0 −72 |
−170 −285 |
0 −115 |
−170 −460 |
0 −290 | |||||||||||||||||
|
200..225 |
−15 −44 |
0 −29 |
+14,5 −14,5 |
+33 +4 |
+60 +31 |
+79 +50 |
+109 +80 |
+159 +130 |
−50 −96 |
0 −46 |
−100 −172 |
0 −72 |
−170 −285 |
0 −115 |
−170 −460 |
0 −290 | |||||||||||||||||
|
225..250 |
−15 −44 |
0 −29 |
+14,5 −14,5 |
+33 +4 |
+60 +31 |
+79 +50 |
+113 +84 |
+169 +140 |
−50 −96 |
0 −46 |
−100 −172 |
0 −72 |
−170 −285 |
0 −115 |
−170 −460 |
0 −290 | |||||||||||||||||
|
250..280 |
−17 −49 |
0 −32 |
+16,0 −16,0 |
+36 +4 |
+66 +34 |
+88 +56 |
+126 +94 |
+190 +158 |
−56 −108 |
0 −52 |
−110 −191 |
0 −81 |
−190 −320 |
0 −130 |
−190 −510 |
0 −320 | |||||||||||||||||
|
280..315 |
−17 −49 |
0 −32 |
+16,0 −16,0 |
+36 +4 |
+66 +34 |
+88 +56 |
+130 +98 |
+202 +170 |
−56 −108 |
0 −52 |
−110 −191 |
0 −81 |
−190 −320 |
0 −130 |
−190 −510 |
0 −320 | |||||||||||||||||
|
315..355 |
−18 −54 |
0 −36 |
+18,0 −18,0 |
+40 +4 |
+73 +37 |
+98 +62 |
+144 +108 |
+226 +190 |
−62 −119 |
0 −57 |
−125 −214 |
0 −89 |
−210 −350 |
0 −140 |
−210 −570 |
0 −360 | |||||||||||||||||
|
355..400 |
−18 −54 |
0 −36 |
+18,0 −18,0 |
+40 +4 |
+73 +37 |
+98 +62 |
+150 +114 |
+244 +208 |
−62 −119 |
0 −57 |
−125 −214 |
0 −89 |
−210 −350 |
0 −140 |
−210 −570 |
0 −360 | |||||||||||||||||
|
400..450 |
−20 −60 |
0 −40 |
+20,0 −20,0 |
+45 +5 |
+80 +40 |
+108 +68 |
+166 +126 |
+272 +232 |
−68 −131 |
0 −63 |
−135 −232 |
− −97 |
−230 −385 |
0 −155 |
−230 −630 |
0 −400 | |||||||||||||||||
|
450..500 |
−20 −60 |
0 −40 |
+20,0 −20,0 |
+45 +5 |
+80 +40 |
+108 +68 |
+172 +132 |
+292 +252 |
−68 −131 |
0 −63 |
−135 −232 |
− −97 |
−230 −385 |
0 −155 |
−230 −630 |
0 −400 | |||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Диаметр, мм |
H7 |
Js7 |
K7 |
N7 |
P7 |
F8 |
H8 |
E9 |
H9 |
Js9 |
N9 |
P9 |
D10 |
H11 |
H12 |
H14 |
H16 | ||||||||||||||||
|
1…3 |
+10 0 |
+5 −5 |
0 −10 |
−4 −14 |
−6 −16 |
−6 −20 |
+14 0 |
+39 +14 |
+25 0 |
+12 −12 |
−4 −29 |
−6 −31 |
+60 +20 |
+60 0 |
+100 0 |
+250 0 |
+600 0 | ||||||||||||||||
|
3…6 |
+12 0 |
+6 −6 |
+3 −9 |
−4 −16 |
−8 −20 |
−10 −28 |
+18 0 |
+50 +20 |
+30 0 |
+15 −15 |
0 −30 |
−12 −42 |
+78 +30 |
+75 0 |
+120 0 |
+300 0 |
+750 0 | ||||||||||||||||
|
6…10 |
+15 0 |
+7 −7 |
+5 −10 |
−4 −19 |
−9 −24 |
−13 −35 |
+22 0 |
+61 +25 |
+36 0 |
+18 −18 |
0 −36 |
−15 −51 |
+98 +40 |
+90 0 |
+150 0 |
+360 0 |
+900 0 | ||||||||||||||||
|
10…18 |
+18 0 |
+9 −9 |
+6 −12 |
−5 −23 |
−11 −29 |
−16 −43 |
+27 0 |
+75 +32 |
+43 0 |
+21 −21 |
0 −43 |
−18 −61 |
+120 +50 |
+110 0 |
+180 0 |
+430 0 |
+1100 | ||||||||||||||||
|
18…30 |
+21 0 |
+10 −10 |
+6 −16 |
−7 −28 |
−14 −35 |
−20 −53 |
+33 0 |
+92 +40 |
+52 0 |
+26 −26 |
0 −52 |
−22 −74 |
+149 +65 |
+130 0 |
+210 0 |
+520 0 |
+1300 | ||||||||||||||||
|
30…50 |
+25 0 |
+12 −12 |
+7 −18 |
−8 −33 |
−17 −42 |
−25 −64 |
+39 0 |
+112 +50 |
+62 0 |
+31 −31 |
0 −62 |
−26 −88 |
+180 +80 |
+160 0 |
+250 0 |
+620 0 |
+1600 | ||||||||||||||||
|
50…80 |
+30 0 |
+15 −15 |
+9 −21 |
−9 −39 |
−21 −51 |
−30 −76 |
+46 0 |
+134 +60 |
+74 0 |
+37 −37 |
0 −74 |
−32 -106 |
+220 +100 |
+190 0 |
+300 0 |
+740 0 |
+1900 | ||||||||||||||||
|
80..120 |
+35 0 |
+17 −17 |
+10 −25 |
−10 −45 |
−24 −59 |
−36 −90 |
+54 0 |
+159 +72 |
+87 0 |
+43 −43 |
0 −87 |
−37 -124 |
+260 +120 |
+220 0 |
+350 0 |
+870 0 |
+2200 | ||||||||||||||||
|
Продолжение таблицы 11.10 | |||||||||||||||||
|
Диаметр, мм |
H7 |
Js7 |
K7 |
N7 |
P7 |
F8 |
H8 |
E9 |
H9 |
Js9 |
N9 |
P9 |
D10 |
H11 |
H12 |
H14 |
H16 |
|
120..180 |
+40 0 |
+20 −20 |
+12 −28 |
−12 −52 |
−28 −68 |
−43 -106 |
+63 0 |
+185 +85 |
+100 |
+50 −50 |
0 -100 |
−43 -143 |
+305 +145 |
+250 0 |
+400 0 |
+1000 |
+2500 |
|
180..250 |
+46 0 |
+23 −23 |
+13 −33 |
−14 −60 |
−33 −79 |
−50 -122 |
+72 0 |
+215 +100 |
+1150 |
+57 −57 |
0 -115 |
−50 -165 |
+355 +170 |
+290 0 |
+460 0 |
+1150 |
+2900 |
|
250..315 |
+52 0 |
+26 −26 |
+16 −36 |
−14 −66 |
−36 −88 |
−56 -137 |
+81 0 |
+240 +110 |
+130 |
+65 −65 |
0 -130 |
−56 -186 |
+400 +190 |
+320 0 |
+520 0 |
+1300 |
+3200 |
|
315..400 |
+57 0 |
+28 −28 |
+17 −40 |
−16 −73 |
−41 −98 |
−62 -151 |
+89 0 |
+265 +125 |
+140 |
+70 −70 |
0 -140 |
−62 -202 |
+440 +210 |
+360 0 |
+570 0 |
+1400 |
+3600 |
|
400..500 |
+63 0 |
+31 −31 |
+18 −45 |
−17 −80 |
−45 -108 |
−68 -165 |
+97 0 |
+290 +135 |
+1550 |
+77 −77 |
0 -155 |
−68 -223 |
+480 +230 |
+400 0 |
+630 0 |
+1550 |
+4000 |
При назначении посадок следует предпочитать посадки в системе отверстия. Это обусловлено тем, что посадочные участки валов легче дорабатывать до нужного размера. Посадки в системе вала назначаются либо для длинных гладких валов, на которых установлено несколько колёс с разными натягами/зазорами либо для установки наружных колец подшипников в корпус, поскольку кольца подшипников не обрабатываются.