2. Расчет и выбор посадок с натягом

Исходные данные даны в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Исходные данные

Размеры соединения, мм				Нм	Материалы сопрягаемых деталей		Шероховатость мкм,		Система	Условия сборки
d2,мм	d,мм	d1,мм	l,мм		отверстия	вала	RZD,мкм	RZd,мкм
90	60	30	150	1500	Сталь 15Х	Бр А9Ж4Л	0,8	0,4	СH	С нагревом отверстия

Материал	Коэффициент трения при распрессовке	модуль упругости E , Па	коэффициент Пуассона	предел текучести т, , МПа	Коэффициент линейного расширения  1/град
Отверстие Сталь 15Х	0,05-0,1	210	0,3	490	12,4
Вал Бр А9Ж4Л		0,8410	0,35	235	19,2

Определение требуемого минимального удельного давления на контактных поверхностях соединения из условия:

P= =Па =17,68 МПА

где - крутящий момент;

d – номинальный размер соединения;

l – длина соединения;

f- коэффициент трения.

Определим коэффициент Ляме по формулам:

где d₂ – наружный диаметр втулки;

d – номинальный диаметр соединения;

d₁ – диаметр отверстия вала, если вал полый.

Определим минимально допустимый натяг, при котором соединение под нагрузкой останется неразъемным:

Определяем максимально допустимое удельное давление, при котором пластические деформации на контактных поверхностях не возникают. Расчет ведется на основе теории наибольших касательных напряжений.

Определяем величину наибольшего натяга расчетного, принимая к расчету допустимое удельное давление более “слабой” детали.

Определим предельные допустимые натяги:

N_{MIN F}=N_{MIN расч.}+U

N_{MAX F}=N_{MAX расч.}+U

где u – значение поправки, учитывающее смятие неровностей поверхностей сопрягаемых деталей при запрессовке.

U=1,2(R_ZD+R_Zd)= 1,2(0,8+0,4)=1,44мкм

N_{MIN F}=32,38+1,44=33,82 мкм

N_{MAX F}=185,3+1,44=186,74 мкм

Округляем: N_{MIN F}=34 мкм; N_{MAX F}=186 мкм

Подбираем посадку по ГОСТ 25347-82 с учетом следующих условий:

N_{MAX Т}<N_{MAX F} на величину запаса прочности при сборке соединения (N_ЗС – номинальный запас прочности);

N_{MIN T}>N_{MIN F} на величину запаса прочности при эксплуатации (N_ЗЭ – эксплуатационный запас прочности), здесь N_{MIN T}, N_{MAX T} – натяг, соответствующий табличным значениям предельных отклонений по ГОСТ25347-82 для выбранной посадки.

По ГОСТ 24347-82 выбираем поле допуска вала : 60 х8

По ГОСТ 24347-82 выбираем поле допуска отверстия: 60 Н9

Имеем посадку: 60

Выполним расчетную схему посадки с натягом на рисунке 2.1

Предельные отклонения в мкм

Рисунок 2.1 – Расчетная схема посадки с натягом в системе вала

Определим коэффициент запаса прочности выбранной посадки:

Допуск посадки:

T_N=T_D+T_d=74+46=120 мкм

1,12

Определим температуру нагрева отверстия

,

где - S_сб - сборочный зазор, принимается равным абсолютному значению основного отклонения G(g) для номинального размера посадки; мм;

- коэффициент линейного расширения;

t_П - нормальная температура помещения.

С