Расчестно-графическая работа №3.Расчет посадки с натягом

Рассчитать и подобрать посадку с натягом для сопрягаемых и цилиндрических деталей. Исходные данные взять из №1 приложения 4.

Подобрать посадку с натягом для соединения (D=185 мм, d₁=108 мм, d₂=270 мм, l=170 мм)

Которая работает без вибрации и должно воспринимать осевую силу 392,2кН(40000 кгс).Деталей изготовлены из стали 40х(модуль упругости для обоих деталей соответствует Е₁=Е₂=2,06*10⁵ МН/м²=2,1*10⁴ кгс/мм² напряжение текучести =450 МН/м² =45 кгс/мм² с шероховатостью R_z1=8 мкм R_z2=7 мкм. Рабочая температура деталей соединения близка к температуре сборки Сборку производят охватывающей детали. Коэффициент трения при продольном смещении принимаем f=0.14. Значение коэффициента Пуассона для обоих деталей ₁=₂=0,3.

Определяем расчетный наименьший натяг при осевом нагружении

N_min.рас= = 10³=119.8 мкм

C₁₌

C₂₌

Находим поправки к расчетам с натягу. Принимаем что рабочая температура t₁, детали равна температуре сборки t₂ тогда Δt=0. По заданию деталь не имеют вращения по этому поправка на действия центробежных сил U=0. Поправку н смятие неровностей поверхностей деталей определяют

u=2*K(R_z1+R_z2)=2*0.4(7+8)=12мкм.

Где коэффициент К=0,4 находят по таблице 8,3 литературы (4).

Точность изготовления вала и отверстия соответствует 5 му классу и высота неровностей профиля поверхности согласно (1) R_z1=8 мкм R_z2=7 мкм. Наименьший натяг N_min при котором обеспечивается прочность соединения будет

N_min= N_min p+u=128+12=140 мкм.

По этому натягу подбирают ближайшую посадку по СТ СЭВ 144-75.Такой посадкой будет для данного диаметра Ø185

Согласно рис 4 а для выбранной посадки N_min= 190 мкм N_max=282. Проверка прочности соединяемых деталей при наибольшем натяге N_max

P=²

Определяем допустимое давление на контактирующей поверхности втулки

P_доп0,58 [1-²].

P_доп0,58*45 [1-²]=140,1 МН/м²

Определяем допустимое давление на контактирующей поверхности вала

P_доп0,58 [1-²].

P_доп0,58*45 [1-²]=172,2 МН/м²

Условие прочности деталей заключается в отсутсвии эластической деформации на контактирующих поверхностях деталей что обеспечивается P<P_под Сравнение допустимого давления P_под с давление возникающем при наибольшем натяге показывает что запас прочности втулки составляет что вполне приемлемо.

В случае не удовлетворительного запаса прочности необходимо менять марку материала или размера деталей

⁺²⁸²

U7

Nmax=282

₊₂₃₆

Nmin=190

H7

⁺⁴⁶

0

D=185

Расчетно-графическая работа №4 Расчет и составление размерной цепи

Определить минимальное наибольшее и наименьшее значение значение и допуск замыкающего звена А₀ если детали механизма по увеличивающим (А₁ и А₃) размерам изготовлены по Н10 а по уменьшающим по h9(А₃ А₄ А₅)

Исходные данные взять из табл №1 приложения V.

Составляем схему размерной цепи и выявляем увеличивающие (А₁ и А₃) и уменьшающие (А₃ А₄ А₅) размеры .Определяем номинальное значение А по уравнению

А₀=(121+70)-(5+180+5)=1 мм

По табл №1,2 приложения II СТ СЭВ 144-75 находим отклонение составляющих размеров

А₁=121⁺⁰¹⁶ мм А₂=70⁺⁰¹² мм А₃ =А₅ =5_-0,3 мм А₄=180_-0,1 мм

Когда одно из предельных отклонений составляющего размеры равны нулю его допуск равен абсолютному значению второго отклонения а координата середины поля допуск равна половине этого допуска с тем же знаком который имеет второе отклонение. По уравнению определяем допуск замыкающего размера

ТА₀=

Где m- число звеньев в цепи общее число составляющих звеньев равным m-1=n+p

Таким образом

ТА₀=160+100+30+30+100=420 мкм

По уравнению находим координату середины поля допуска замыкающего размера

Ec(A₀)=Ec(A₁)+ Ec(A₂ )-[ Ec(A₃)+ Ec(A₄)+ Ec(A₅)]=

=(70+50)-[-15+(-50)+(-15)]=200мкм

Далее по формулам определяем верхнее и нижнее предельное отклонения замыкающего звена.

Ec(A_с)+ТА₀ /2=200+420/2=410 мкм

Ec(A₀)=Ес(А₀)-ТА₀/2=200-420/2=10 мкм

Таким образом замыкающий размер при заданных номинальных размерах и предельных отклонениях составляющий может быть выполнен с точностью А=1^+0,42мм

Правильность решения задачи можно проверить определив по уравнениям (1) и (2) предельные размеры замыкающего звена:

А_0max=

А_0min=

A_0min=(121.16+70.12)-(4.97+179.90+4.97)=1.44 мм

А_0max=(121+70)-(5+180+5)=1 мм т.е. А₀=1^+0,42