2 Расчет и выбор посадок для соединений с натягом

2.1 Исходные данные.

Диаметр соединения: d_hc = мм;

Внутренний диаметр пустотелого вала: d₁ = мм;

Наружный диаметр: D₂ = мм;

Длина втулки: l = мм;

Осевая нагрузка: P = Н;

Крутящий момент: M = Нм.

Материал втулки:

Материал вала:

2.2 Определить необходимое минимальное давление на контактных поверхностях соединения

где f - коэффициент трения при устоявшемся процессе запрессовки и поворачивания.

2.3 Определить необходимое значение наименьшего расчетного натяга

где Е₁ , Е₂ - модули упругости материалов соответственно охватываемой и охватывающей деталей , Па;

С₁ , С₂ - коэффициенты Ляме, определяемые по формулам:

, - коэффициенты Пуассона соответственно для вала и втулки;

= = 0,3;

2.4 Определить с учетом поправок к N_min величину минимального до­пустимого натяга

где - поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей при образовании соединения;

- поправка, компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках.

- поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил.

- поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей (t_d, t_D), различие коэффициентов линейного расширения материалов соединяемых деталей (_d , _D).

Значения поправок определяются следующим образом:

R_ad = 0,8…1,6;

R_aD = 1,6…3,.2.

Значения поправок , , примем равными нулю.

2.5 Определить максимальное допустимое давление [p]_max, при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей

В качестве [p]_max берется наименьшее из двух значений:

2.6 Определить наибольший расчетный натяг

2.7 Определить величину максимального допустимого натяга

где - коэффициент увеличения давления у торцов охватывающей детали. =1.

2.8 Выбрать посадку соединения из таблиц ЕСДП по ГОСТ 25347-82

Условия подбора посадки следующие:

а) максимальный натяг N_max в подобранной посадке должен быть не меньше [N_max]:

N_max  [N_max].

б) минимальный натяг N_min в подобранной посадке с учетом возможных колебаний действующей нагрузки и других факторов должен быть

N_min > [N_min].

в) рассчитывается необходимое (максимальное) усилие при запрессовке собираемых деталей.

,

где - коэффициент трения при запрессовке.охватывающей деталиобежных силх деталей.0000000000000000000000000000000000000000000000

Давление p_max при максимальном натяге N_max в посадке определяется по формуле:

На основании вышеприведенных условий выбираем посадку H7/r6, для которой N_min=34 мкм; N_max=109 мкм.

2.9 Определить необходимую температуру нагрева охватывающей детали

где S_сб - минимальный необходимый зазор при сборке, S_сб =15 мкм.

t_сб - температура помещения сборки, t_сб =20С.

2.10 Определить температуру охлаждения охватываемой детали

где  = 12 10 ^-6 1/С.

2.11 Вычертить схемы расположения полей допусков деталей, указать на схемах отклонения, предельные размеры

Рисунок 2.1 – Схема расположения полей допусков деталей.

2.12 Вычертить эскизы втулки, вала и соединения, на эскизах указать необходимые размеры и шероховатости поверхности.

Рисунок 2.2 – Эскизы деталей соединения с натягом: а) вала; б) втулки; в) соединения в сборе