Завдання 2 Розрахунок та вибір посадок гарантованого натягу для з’єднань типу «вал – втулка»

Вихідні дані:

1. Номінальний діаметр з’єднання d_н = 45 мм;

2. Зовнішній діаметр втулки D₂ = 75 мм;

3. Довжина з’єднання l = 60 мм;

4. Крутний момент, що передається М_кр = 245 Нм;

5. Шорсткість поверхні втулки R_zD = 3,2 мкм;

6. Шорсткість поверхні вала R_zd = 3,2 мкм;

7. Матеріал вала – сталь 30 ;

8. Матеріал втулки – СЧ28-48 µ=0,25;

Розв’язання:

1. Визначаємо мінімальний натяг:

   1. Мінімальний тиск:

2. Коефіцієнт Ляме:

3. Найменший розрахунковий натяг:

4. Найменший практичний натяг:

Приймаємо

2. За таблицями підбираємо переважну посадку з умови

Призначаємо посадку:

N= ei – ES = 0,043 – 0,016 = 0,027 мм;

N= es – EI = 0,059 – 0 = 0,059 мм;

- тобто умова виконується.

3. Виконуємо перевірний розрахунок на міцність, знаходимо найбільший тиск, який може виникнути після заправки, при використанні даної посадки:

;

4. Найбільше напруження на втулці:

Умова міцності: 4,22

5. Встановлюємо кінцеві розміри деталей спряження

.

6. Призначаємо засоби вимірювання орієнтуючись на конструктивні особливості деталей, метрологічні та економічні показники та користуючись ГОСТ 8.051-81. Результати заносимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1. Засоби вимірювання для контролю деталей з’єднання

Назва деталі, її номінальний розмір, поле допуску	Величина допуску деталі IT, мм	Допустима похибка вимірювання ±δ, мкм	Назва засобу вимірювання	Границі вимірювань, мм	Граничні похибки інструменту Δlim, мкм
Отвір	0,016	5	Нутромір індикаторний	0-50	8
Вал	0,016	5	Мікрометр гладкий	25-50	8

Завдання 3 Розрахунок та вибір посадок перехідного характеру по граничному значенню зазору (Smax), та розрахунок ймовірності забезпечення зазору – натягу

Вихідні дані:

1. Номінальний діаметр з’єднання d_н = 145 мм;

2. Граничне значення зазору S_max = 0,012 мм;

3. Шорсткість поверхні втулки R_zD = 3,2 мкм;

4. Шорсткість поверхні вала R_zd = 1,6 мкм;

Розв’язання:

1. Згідно вихідних даних максимально допустимий зазор повинен бути рівним 12 мкм. За таблицею виборів посадок, найбільш задовольняючою є посадка з максимально допустимим зазором 10 мкм, тому приймаємо посадку:

N= ei – ES = 0,015 - 0,025 = -0,010мм S= - N=0,010 мм;

N= es – EI =0,040 - 0 = 0,040 мм;

N=(N+ N) / 2= (0,010 + 0,040) / 2= 0,025 мм;

2. Будуємо схеми посадок і визначаємо основні параметри:

Отвір : D= d+ ES= 145,00 + 0,025 = 145,025 мм;

D= d+ EI = 145,00 + 0 = 145,00 мм;

TD = D- D= 145,025 - 145,00 = 0,025 мм;

Вал : d= d+ es = 145,00 + 0,040 = 145,040 мм;

d= d + ei = 145,00 + 0,015 = 145,015 мм;

Td = d- d = 145,040 - 145,015 = 0,025 мм;

3. Визначаємо значення середнього квадратичного відхилення натягу:

σ===5,9 мкм;

4. Визначаємо границі інтегрування при N=0:

η = N/ σ=25 / 5,9=4,23;

5. За значенням η , знаходимо значення функції:

Ф(4,23)= 0,49931;

6. Знаходимо ймовірність одержання натягу та зазору:

Натяг: P`= 0,5 + Ф(η), при η > 0;

P`= 0,5 + 0,49931 = 0,99931;

Зазор P`=0,5 - Ф(η), при η > 0;

P`=0,5 -0,49931 = 0,00069;

P=100 P`=99% - ймовірність з’єднання з натягом;

P=100 P`=0,069% - ймовірність з’єднання із зазором.

7. Призначаємо засоби вимірювання орієнтуючись на конструктивні особливості деталей, метрологічні та економічні показники та користуючись ГОСТ 8.051-81. Результати заносимо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1. Засоби вимірювання для контролю деталей з’єднання

Назва деталі, її номінальний розмір, поле допуску	Величина допуску деталі IT, мм	Допустима похибка вимірювання ±δ, мкм	Назва засобу вимірювання	Границі вимірювань, мм	Граничні похибки інструменту Δlim, мкм
Отвір	0,025	7	Нутромір індикаторний НИ-160/212 (ИЧ-05) кл.1	50-160	12
Вал	0,025	7	Мікрометр гладкий МК-150 клас 1	125-150	12