6.3 Расчет температуры нагрева (охлаждения) деталей при сборке механизма

Определяется температуру нагрева подшипника 41 при сборке с валом (по сборочному чертежу КП.0411.01.001000.000 СБ).

С хема полей допусков соединяемых деталей представлена на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 – Схема полей допусков

Температура нагрева рычага, tн; определяется по формуле (6.11):

, (6.11)

где N_max – максимальный натяг, мм; определен по формуле (6.12);

S_сб – необходимый зазор при сборке, мм; определен по формуле (6.13);

– коэффициент линейного расширения при нагреве;  =1∙10 ^-5 ; определен по [1], с.94;

t_сб– температура в сборочном помещении; ⁰С, равная t_сб =20⁰С; определена по [1], с.94 ;

D – диаметр поверхности сопряжения, мм; D=46 мм; определен по рисунку 6.2.

Максимальный натяг N_max, мм определяется по формуле (6.12):

N_max = d_max - D_min; (6.12)

где d_max – наибольший предельный диаметр отверстия рычага, мм; d_max=46,018 мм; определен по [1], с.96 ;

D_min– наименьший предельный диаметр вала, мм; D_min=45,988 мм; определен по рисунку 6.2.

Необходимый зазор при сборке S_сб, мм определяется по формуле (6.13):

, (6.13)

где d_max – наибольший предельный диаметр вала, мм; мм; определен по рисунку 6.2;

D_min – наименьший предельный диаметр отверстия рычага, мм; D_min = 46 мм; определен по рисунку 6.2.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (6.12) получено:

мм.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (6.13) получено:

мм.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (6.11) получено:

°С.

Подшипник нагревается до температуры 121С, а затем запрессовывается.

6.4 Сравнение прочности вала с ремонтными и номинальными размерами

Определяется возможность применения метода ремонта вала переводом его размеров в ремонтные размеры. Номинальный диаметр вала D=42 мм, ремонтный размер цилиндра d_р=41,13 мм.

Увеличение напряжений допускается до 10%; определено по [2], с.12.

Увеличение при номинальном диаметре определяется по формуле (6.14):

, (6.14)

где F – нагрузка на опорную поверхность цилиндра, Н;

L – длина опорной поверхности, мм.

Напряжение при минимальном диаметре d_min мм; определяется по формуле (6.15):

, (6.15)

Отношение определяется по формуле (6.16):

. (6.16)

Предельный (минимальный) диаметр опорной поверхности цилиндра определяется по формуле (6.17):

. (6.17)

Так как увеличение напряжений при уменьшении диаметра вала допускается до 10 %, то ; подстановкой указанных выше значений в формулу (6.17) получено:

.

Уменьшение диаметра вала не должно превышать 3,2% от номинального диаметра.

Коофицент сравнения прочности вала с ремонтным и номинальным размером К, %определяется по формуле (6.18):

, (6.18)

где D – номинальный диаметр цилиндра, мм; D=42 мм; определён по заданию;

d_p – ремонтный размер цилиндра, мм; d_p=41,13 мм; определён по заданию.

Подстановкой указанных выше значений в формулу (6.18) получено:

.

Уменьшение диаметра вала не превышает 3,2% и метод ремонта “переводом в ремонтный размер” можно применить.