Примеры. Пример 1.Подобрать посадку соединения червячного колеса с центром

Пример 1. Подобрать посадку соединения червячного колеса с центром. Соединение нагружено крутящим моментом T = 500 H·м и осевой силой F = 1,5 кH. Размеры соединения указаны на рис. 1.

Материалы центр колеса — чугунное литьё марки СЧ12. Венец — бронза марки Бр010Ф1, предел текучести = 290 Н/мм . Коэффициент трения f= 0,05.

Решение. 1. Определим необходимое среднее давление на посадочной поверхности, обеспечивающее передачу заданной нагрузки, по формуле:

q = = = 1,67 H/мм ,

где k — коэффициент запаса сцепления: k =1,5;

F = = 3900 H/

1. Определим средний расчётный натяг по формуле:

N = q·d10

где Е = 1,3·10 H/мм = 0,25 — для чугуна;

E =1,1·10 H/мм = 0,33 — для бронзы;

С =

C =

Тогда N = 1,67·280·10

3.Определяем минимальный измеряемый натяг посадки по выражению:

N = N + 1,2 (R + R ),

где R и R — высота неровностей обработки по диаметру ǿ280 мм. Принимаем для колёсного центра 6-й, для венца 7-ой классы шероховатости, тогда R =10 мкм и R =6,3 мкм.

Находим N = 66 + 1,2(10 + 6,3) =85 мкм.

4. Подбираем посадку по минимальному натягу N . Принимаем посадку по гост. Этому наименьшему натягу соответствует посадка ǿ280H7/s6, для которой диаметр отверстия ǿ280 , диаметр вала ǿ280 . Наименьший натяг этой посадки 0,158 — 0,052 = 0,106 мкм. Наибольший натяг 0,190 – 0 = 0,190 мкм.

5. Производим проверку прочности венца по внутренней поверхости. Наибольший расчётный натяг с учётом сглаживания неровностей

N = N — 1,2 (R + R ) = 190 — 1,22 (10 + б,3) = 170,5 мкм.

Находим максимальное давление, которое вызовет максимальный натяг, используя формулу:

N = N = 1,67 = 4,3 H/мм

Наибольшее эквивалентное напряжение на внутренней поверхности венца определяем по формуле:

.

Коэффициент запаса s= что вполне допустимо.

6. Определяем максимальное усилие, необходимое для запрессовки венца на колесо, по формуле:

F = 1,2fN ·0,05·4,3·3,14·280·80 = 18150 H.

Пример 2. Подобрать посадку, обеспечивающую соединение червячного колеса с ведомым валом (см. риc.. 2) для передачи T=530 H·м при следующих данных: d =0, d = 60 мм, d = 100 мм, l = 80мм. Материал — сталь 40, чистота поверхностей — 7-й класс.

Решение.

1. Принимаем коэффициент трения f = 0,08 и определяем давление на посадочной поверхности q, обеспечивающее передачу заданного крутящего момента по формуле:

q = = .

2. Определяем расчётный натяг по формуле:

N = q·d· 10 ,

Где E = 2,1·10 H/мм для стали; ;

C =

C =

Находим N = 22·60·10 мкм.

3. Определяем минимальный измеряемый натяг посадки по формуле:

N = N + 1,2* (R + R ),

где R =6,3 и R = 6,3 определяем по таблице 3.1 в зависимости от шероховатости поверхности, значит, N = 19,5 + 1,2(6,3 + 6,3) = 34,6 мкм.

4. По ГОСТ этому наименьшему натягу соответствует ǿ60H7/t6 и отклонения отверстия будут 0 и +30 мкм, отклонения вала +66 и +85 мкм; наименьший натяг N = 30 – 66 =-36 мкм; N =0 – 85 = -85мкм.

5. Проверяем допустимость такой посадки из условия работоспособности деталей. Опасными для данного случая являются точки на внутренней поверхности охватывающей детали. Проверку выполняем по наибольшему расчётному натягу (с учётом сглаживания неровностей), cоответствующему выбранной посадке,

N = N -1,2(R + R ) =85 – 1,2(6,3 + 6,3) = 70 мкм.

Находим максимальное давление, которое вызовет максимальный расчётный натяг по формуле:

q = =22 =80 H/мм ,

Наименьшее эквивалентное напряжение определяем по формуле:

= = = 216 H/мм .

Для стали 40 = 320 H/мм .

Коэффициент запаса

s = = =1,48,

что приемлемо.

6. Определяем необходимую разность температур деталей для сборки по горячей посадке по формуле:

t = ,

где — зазор для удобства сборки, определяется по стандарту допусков для посадки ǿ60H7/g6, минимальное значение = 10 мкм; a — коэффициент линейного расширения для стали: a = 12·10 град .

t = =111 C.

Дата добавления: 2015-04-30