6.2 Расчет усилия запрессовки втулки при ремонте деталей

Определить усилие запрессовки бронзовой втулки длиной L, мм; L =20 мм и внешним диаметром Ø36 мм в чугунный кронштейн Ø36, если шероховатость сопряженных поверхностей мм.

Усилие запрессовки ( в Приложении Б).

Схема полей допусков соединяемых деталей на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема полей допусков соединяемых деталей

Усилие запрессовки, , Н; определяется по формуле ([1], с.90 формула (23)):

, (6.7)

где - коэффициент трения при запрессовке ([1], с.92 таблица 21);

D – Номинальный диаметр поверхности сопряжения

D=36 мм=3.6∙10^-2 м (Приложение Б);

L – Длина запрессовки L=20 мм=2∙10^-2 м (Приложение Б);

p – Напряжения сжатия, Па; на контактные поверхности определяется по формуле ([1], с.90, формула (24)):

, (6.8)

где - максимальный натяг, мм; для посадки Ø36 определяется по формуле ([1], с.90, формула (20)):

, (6.9)

где - наибольший предельный диаметр втулки, мм (на рисунке 6.1);

- наименьший предельный диаметр отверстия кронштейна, мм (на рисунке 6.1);

- сумма среднеарифметических отклонений профиля определяется по формуле ([1], с.90, формула (21)):

, (6.10)

где и - среднее арифметическое отклонение профиля сопрягаемых поверхностей соответственно охватываемой и охватывающих деталей, мм; мм (в Приложении Б);

Е₁ и Е₁ - модули упругости материала втулки и кронштейна Па;

Е₁ =1,1∙10 ¹¹ Па; Е₂=1,2∙10 ¹¹ Па ([1], с.93 (таблица 22));

С₁ и С₁ – коэффициенты С₁=1.87; С₂=4.8 ([1], с.91 таблица 20).

Подстановкой вышеуказанных значений в формулу (6.9), (6.10), (6.8), а затем в формулу (6.7) получаем:

,

,

,

.

Усилие, которое необходимо приложить при запрессовке бронзовой втулки в чугунный кронштейн составляет 5652 Н.

6.3 Расчет температуры нагрева (охлаждения) деталей при сборке

механизма

Определяется температура нагрева колеса 30, при сборке с валом 23, позиции указаны пор сборочному чертежу КП.0411.001000.01.СБ, если поверхности сопрягаемых деталей имеют размер Ø45.

Схема полей допусков соединяемых деталей представлена на рисунке 6.2.

Рисунок 5.3 – Схема полей допусков

Температура нагрева детали, tн; определяется по формуле ([1], с.94, формула (25)):

, (6.11)

где - максимальный натяг, определяется по формуле ([1], с.94, формула (20)):

, (6.12)

где - наибольший предельный диаметр отверстия рычага, мм; (на рисунке 6.2);

- наименьший предельный диаметр вала, мм;(на рисунке 6.2);

- необходимый зазор при сборке, принимаемый равным , мм при посадке Ø45 и определяется по формуле ([1, с.94, формула (21))

, (6.13)

λ – Коэффициент линейного расширения при нагреве λ =1.1∙10 ^-5

([1], с.94 таблица 23);

- температура в сборочном помещении равная 20⁰С ([1], с.94 таблица 24);

D – диаметр поверхности сопряжения D, мм; D=45 мм (с рисунка 6.2).

Подстановкой выше указанных значений в формулы (6.12); (6.13); (6.11) получается:

,

,

Следовательно, до такой температуры следует нагреть чугунный рычаг, а затем допрессовать.