10.3.1. Определяем среднее контактное давление:
Для соединения валов с деталями, передающими вращающий момент, применяют шпонки и посадки с натягом.
а) Определяем среднее контактное давление на посадочной поверхности:
,
Где К – коэффициент запаса сцепления деталей;
f – коэффициент трения;
l – длина посадочной поверхности;
d – диаметр посадочной поверхности
T – вращающий момент;
Fa – осевая сила в зацеплении.
Как показал анализ влияние осевой силы на величину среднего контактного давления незначительно, поэтому среднее контактное давление следует вычислять по формуле:
10.3.2. Определяем коэффициенты С1 и С2:
где d – посадочный диаметр;
d1- диаметр отверстия охватываемой детали(d1=0, так как вал сплошной);
d2- диаметр охватывающей детали;
µ - коэффициент Пуассона
Так как d1=0,
то
;
10.3.3. Определяем деформацию деталей:
где Е1 и Е2 – модули упругости охватывающей и охватываемой деталей.
10.3.4. Определяем поправку на обмятие микронеровностей. Предварительно предполагаем, что точность изготовления вала и отверстия будет соответствовать 7-му квалитету; по табл. 13.13 принимаем значения, Rа1 =1,6; Ra2=1,6.
u= 5,5(Ra1+Ra2)=5,5(1,6+1,6)= 17,6 мкм.
10.3.5. Определяем минимальный требуемый натяг:
Для
зубчатых передач поправку на температурную
деформацию не подсчитывают, принимая
.
10.3.6. Определяем максимальное контактное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали:
10.3.7. Определяем максимальную деформацию, допускаемую прочностью охватывающей детали:
10.3.8. Определяем максимальный допускаемый натяг, гарантирующий прочность охватывающей детали:
10.3.9. По-табл. 10.15 выбираем посадку Н7/t6, для которой
;
10.3.10. Определяем давление от максимального натяга Nmax выбранной посадки:
10.3.11. Определяем силу запрессовки для выбранной посадки:
где
- коэффициент трения при прессовании.
Таким образом, для сборки соединения требуется пресс, развивающий силу 210 кН.
10.4.Конструирование подшипниковых узлов.
10.4.1. Схема установки подшипников
Типы подшипников подобраны в задаче 7 и их пригодность проверена в задаче 9.
Выбираем схему 3: осевое фиксирование вала в двух опорах – враспор.
Достоинства:
-
Возможность регулировки подшипников.
-
Простота конструкции опор(отсутствие стаканов и других дополнительных деталей).
Недостатки:
-
Вероятность защемления тел качения в опорах вследствие температурных деформаций.
-
Более жесткие допуски на осевые размеры вала и ширину корпуса.
10.4.2. Посадки подшипников.
В проектируемых редукторах внутреннее кольцо подшипника вращается относительно радиальной нагрузки Rr, подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению; наружное кольцо — неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению.
10.4.3. Крепление колец подшипников на валу и в корпусе.
При выборе способа крепления колец подшипника следует учитывать схему установки подшипников, тип опоры (фиксирующая или плавающая), величину осевой нагрузки, способ регулирования подшипников и колес, тип и характер посадки подшипников, частоту вращения вала, размеры и конструкцию узла в целом.
Подшипники установлены по схеме 3.
Внутренние кольца подшипников в обеих опорах устанавливают с упором в буртик вала с натягом без дополнительного крепления с противоположной стороны (см. рис. 10.25, а). При недостаточной высоте буртика его функции выполняют распорные втулки.
рис.10.25
Наружные кольца подшипников в обеих опорах устанавливают в корпус с односторонней фиксацией упором в торец крышки или компенсаторного кольца (см. рис. 10.19).
