Розрахунок

Визначаємо необхідні довідкові дані:

- коефіцієнти Пуассона (Додаток 3): для чавуну ₁=0,25; для сталі ₂=0,3;

- модулі пружності (Додаток 3): для чавуну Е₁=1,210¹¹ Н м²; для сталі Е₂=2,0610¹¹ Н м²;

- коефіцієнт тертя (Додаток 2): f = 0,08;

- границі плину матеріалів деталей втулки та валу (Додаток 4): для чавуну - _T^D=2,7410⁸ Н м²; для сталі 35 - _T^d=3,1410⁸ Н м² ;

1. Визначаємо коефіцієнти Ляме:

2. Визначаємо мінімальний тиск p_min:

3. Визначаємо мінімальний натяг:

4. Визначаємо мінімально допустимий натяг з урахуванням поправки на зминання мікронерівностей на контактуючих поверхнях деталей:

;

5. Визначаємо допустимі значення тиску:

- для втулки

- для валу

Приймаємо p_max=9,610⁷ Н м² .

6. Визначаємо максимальний натяг:

7. Визначаємо максимально допустимий натяг, з урахуванням поправки на зминання мікронерівностей:

8. За додатком 6 вибираємо посадку, для якої виконуються умови

N_min ^p N_min;

N_max ^p ≥ N_max.

Такою є посадка , для якої

N_max=117 мкмN_max ^p=154 мкм;

N_min=57 мкмN_min ^p=50 мкм.

Запас міцності для даної посадки становить N_min-N_min ^p=57-50=7мкм, запас міцності деталей становить N_max ^p- N_max = 154 –117=37мкм. Фактичні запаси міцності вищі, так як у зєднанні (із імовірністю 0,9973) не буде натягів, більших за імовірнісний максимальний натяг N_max ^ім , і менших, ніж імовірнісний мінімальний натяг N_min ^ім:

9. Визначаємо зусилля запресування, спочатку визначивши питомий тиск за максимального натягу:

;

;

де коефіцієнт тертя під час запресування

f_П = 1,2f =1,20,08=0,096.

2. Приклад 2

Завдання: Розрахувати та підібрати посадку з натягом за ГОСТ 25347-82. Визначити температуру нагрівання охоплюючої деталі.

Вихідні дані:

1) розміри зєднання: D=0,050 м; d₁= 0; d₂=0,08 м; l= 0,025 м.

2) діюче навантаження: осьова сила Р = 100 Н.

3) матеріали деталей: втулка – сталь 35; вал – латунь.

4) шорсткість спряжених поверхонь: валу - R_Z1=3,2 мкм; втулки R_Z2= 6,3 мкм.

5) спосіб складання : складання з попереднім розігрівом охоплюючої деталі.

6) температура приміщення для складання становить t_скл= 20С.

Розрахунок

Визначаємо необхідні довідкові дані:

- коефіцієнти Пуассона (Додаток 3): для сталі ₁=0,3; для латуні ₂=0,38;

- модулі пружності (Додаток 3): для сталі Е₁=2,0610¹¹ Н м²; для латуні Е₂=1,110¹¹ Н м²;

- коефіцієнт тертя (Додаток 2): f = 0,15;

- границі плину матеріалів деталей втулки та валу (Додаток 4):

для сталі 35 - _T^D=2,9410⁸ Н м²; для латуні - _T^d=3,4310⁸ Н м² ;

- коефіцієнт лінійного розширення під час нагрівання для незагартованої вуглецевої сталі - = 11,510^-6 (Додаток 5).

1. Визначаємо коефіцієнти Ляме:

2. Визначаємо мінімальний тиск p_min:

3. Визначаємо мінімальний натяг:

4. Визначаємо мінімально допустимий натяг з урахуванням поправки на зминання мікронерівностей на контактуючих поверхнях деталей:

;

5. Так як, за умовою, d₁= 0, тобто вал суцільний, визначаємо допустиме значення тиску тільки для втулки:

Приймаємо p_max=1,1110⁸ Н м² .

6. Визначаємо максимальний натяг:

7. Визначаємо максимально допустимий натяг, з урахуванням поправки на зминання мікронерівностей:

8. За додатком 6 вибираємо посадку, для якої виконуються умови

N_min ^p N_min;

N_max ^p ≥ N_max.

Такою є посадка , для якої

N_max=45 мкмN_max ^p=116 мкм;;

N_min=18 мкмN_min ^p=12 мкм.

9. Визначаємо температуру нагрівання охоплюючої деталі t_D (C), якщо температура приміщення для складання становить t_скл= 20С:

,

де S_скл – прийнятий рівним S_min в посадці 50 H7  g6 2 і становить 0,009 мм.