1.3.Построение диаграммы предельных напряжений

Из раздела 1.2. предел усталости в симметричном цикле при ограниченном числе циклов Н/мм .

(1.17)

Н/мм

Н/мм

Диаграмма предельных напряжений приведена на рис.1.3. Точка М на диаграмме попадает внутрь четырехугольника, следовательно, деталь работает без разрушения.

2.Расчет соединения с натягом

2.1.Техничекое задание

Червячное колесо передает вращающий момент Т, при этом осевое усилие равно . Соединение червячного венца со ступицей осуществляется по посадке с натягом указанной в таблице 2.1.

Материал ступицы – сталь (модуль упругости Н/мм , коэффициент Пуассона , коэффициент линейного расширения 1/град, предел текучести указан в табл. 2.1)

Рабочая температура указанна t в таб. 2.1.

Шероховатость поверхностей принять не более 0,1 от допуска соответствующей детали из ряда 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5.

Коэффициент трения при сборке запрессовкой бронзового венца f = 0,06…0,09/

Определить

1) Коэффициент запаса сцепления при нормальной температуре ( ) и при рабочей температуре ( ).

2) Коэффициент запаса прочности бронзового венца (S).

3) Требуемую силу запрессовки ( ).

Таблица 2.1

Исходные данные

№ варианта	Т, Н*мм	, Н	d, мм	d , мм	d , мм	L, мм	t, град С	, МПа	Посадка
1	100	200	110	90	130	25	60	200	H7/t6

Конструкция червячного колеса

Рис.2.1

2.2. Определение коэффициентов запаса сцепления

Рис.2.2

Все расчеты производим для расчетной модели, представленной на рис.2.2. Используя таблицы основных отклонений и допусков строим поля допусков рис.2.3.

Определяем минимальный и максимальный натяги

=69мкм (2.1)

мкм (2.2)

Поля допусков для посадки диаметром 110 Н7/t6

Рис.2.3

Расчетный натяг при нормальной температуре

мкм

мкм

мкм

Выбираем из стандартного ряда : мкм; мкм.

Согласно расчетной модели податливость вала

(2.4)

Радиальная податливость бронзового венца

(2.5)

Окружная сила, отнесенная к поверхности с диаметром d

Н (2.6)

Усилие, сдвигающее бронзовый венец

Н (2.7)

Минимальное давление на контактной поверхности при температуре 20 С

Н/мм (2.8)

Коэффициент запаса сцепления при нормальной температуре определим из условия прочности соединения при минимальном коэффициенте трения (наихудший расчетный случай)

(2.9)

Расчетный натяг при рабочей температуре

; (2.10)

Подставляя значения в формулу (2.10), получаем

мкм.

Минимальное давление на контактной поверхности при рабочей температуре

Н/мм (2.11)

Коэффициент запаса сцепления при рабочей температуре определим из условия прочности соединения при минимальном коэффициенте трения (наихудший расчетный случай)

. (2.12)

Так как коэффициент запаса сцепления больше нормативного коэффициента, то надежность соединения обеспечивается, и посадка, заданная в техническом задании, обеспечивается отсутствие сдвига в детали.