КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Расчёт и выбор посадок
Обозначение полей допусков, предельных отклонений и посадок на чертежах Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах в соответствии с ЕСКД, в частности входящим в неё ГОСТ 2. 307 – 68, условными (буквенными) обозначениями полей допусков или числовыми значениями предельных отклонений, а также буквенными обозначениями полей допусков с одновременным указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений (рис. … а и б).
а б в г
Рисунок …. Примеры обозначения полей допусков и посадок на чертежах
Посадки и предельные отклонения размеров деталей, изображённых на чертежах в собранном виде, указываются дробью: в числителе – буквенное обозначение или числовые значения предельных отклонений отверстия либо буквенное обозначение с указанием справа в скобках числовых значений, в знаменателе – аналогичное обозначение поля допуска вала (рис. …,в). Иногда для обозначения посадки указывают предельные отклонения только одной из сопрягаемых деталей (рис. г). В условных обозначениях полей допусков обязательно указывать числовые значения предельных отклонений в следующих случаях: для размеров, не включённых в ряды нормальных линейных размеров, при назначении предельных отклонений, условные обозначения которых не предусмотрены ГОСТ 25347 – 82. Для поверхности, состоящей из участков с одинаковым номинальным размером, но разными предельными отклонениями, наносят границу между этими участками тонкой сплошной линией и номинальный размер с соответствующими предельными отклонениями указывают для каждого участка отдельно.
Выбор различных посадок для подвижных и неподвижных соединений можно проводить на основании предварительных расчётов, экспериментальных исследований или используя уже имеющиеся аналогичные соединения, условия работы которых хорошо опробированы при эксплуатации изделий.
В конструкциях изделий, в производстве которых задействована технология художественной обработки материалов наиболее часто используются переходные посадки и посадки с натягом. Переходные посадки H/j, H/k, H/m, H/n используют в неподвижных, разъёмных соединениях для центрирования смежных деталей или деталей, которые могут передвигаться вдоль вала. Эти посадки характеризуются малыми зазорами и натягами, что, как правило позволяет собирать детали при небольших усилиях (вручную или с помощью молотка). Для гарантии неподвижности одной детали относительно другой соединения дополнительно крепят шпонками, стопорными винтами и другими крепёжными средствами. Переходные посадки предусмотрены только в квалитетах 4 – 8. Точность вала в этих посадках должна быть на один квалитет выше точности отверстия. Посадки с натягом. Посадки с натягом предназначены в основном для получения неподвижных, неразъёмных соединений без дополнительного крепления деталей. Иногда для повышения надёжности соединения дополнительно используют шпонки, штифты и другие средства крепления. Относительная неподвижность деталей обеспечивается силами сцепления (трения), возникающими на контактирующих поверхностях вследствие их деформации, создаваемой натягом при сборке соединения. Рассмотрим общий случай расчёта посадок с натягом, когда соединение состоит из полого вала и втулки (рис. …).
Рисунок …. Эскиз к расчёту посадки с натягом
Разность между диаметром вала и внутренним диаметром втулки до сборки определяет натяг N. При запрессовке деталей происходит растяжение втулки на величину ND и одновременно сжатие вала на величину Nd, причём N = ND + Nd. Из задачи определения напряжений и перемещений в толстостенных полых цилиндрах (задачи Ламе) известны зависимости
ND = PC1/E1 Nd = PC2/E2.
Сложив почленно эти равенства и выполнив простые преобразования, получаем
N = Pd[(C1/E1) + (C2/E2)],
где N – расчётный натяг; Р – давление на поверхности контакта вала и втулки, возникающее под влиянием натяга; d - номинальный диаметр сопрягаемых поверхностей; Еd и Е – модули упругости материалов соответственно охватываемой (вала) и охватывающей (отверстия) деталей, Па; Сd и С – коэффициенты Ламе, определяемые по формулам:
С = С = где d1 – диаметр отверстия полого вала, м; d2 - наружный диаметр охватывающей детали, м; - коэффициенты Пуассона соответственно для охватываемой (вала) и охватывающей (отверстия) деталей. Для сплошного вала (d1= 0) С = 1 -; для массивного корпуса (d2 – oo) С = 1 + Расчёт посадок с натягом происходит в следующем порядке. По значениям внешних нагрузок – осевой силы, крутящего момента (Fa, Тk) и размерам соединения(d, l) определяется требуемое минимальное давление (Па) на контактных поверхностях соединения:
- при действии Тk: [Pmin] = 2Tk/
- при действии Fa: [Pmin] = Fa/
- при действии Tk и Fa: [Pmin] = где – Fa продольная осевая сила, стремящаяся сдвинуть одну деталь относительно другой, Н; Тк – крутящий момент, стремящийся повернуть одну деталь относительно другой, Н м; l - длина контакта сопрягаемых поверхностей, м; f - коэффициент трения при установившемся процессе распрессовки или проворачивания (табл.)
Таблица ……. Коэффициенты трения для материалов
По полученным значениям Р определяется необходимое значение наименьшего расчётного натяга Nmin (м), который должен обеспечить передачу крутящего момента и осевой силы: Nmin = Pmin d Определяется величина минимально допустимого натяга с учётом поправок к Nmin, то есть Nmin = Nmin + где – поправка, учитывающая пластическую деформацию неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения:
где – поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей (t t) и температуры сборки (t), различие коэффициентов линейного расширения материалов соединяемых деталей (),
– поправка, учитывающая ослабление натяга под действием центробежных сил (существенна для крупных быстровращающихся деталей); для сплошного вала и одинаковых материалов соединяемых деталей
Здесь V – окружная скорость на наружной поверхности втулки, м/с; - плотность материала. Поправка для стальных деталей диаметром до 500 мм, вращающихся со скоростью до 30 м/с; - поправка, компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках, определяется опытным путём. Определяется максимальное допустимое удельное давление Р, при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей. В качестве Р берётся наименьшее из двух значений
Р = 58
где – предел текучести материалов охватываемой (вала) и охватывающей (отверстия) деталей. Устанавливается наибольший расчётный натяг (м)
Nmax = [Pmax]d(Cd/Ed + C/E).
Определяется величина максимального допустимого натяга, при котором не произойдёт разрушения деталей, с учётом поправок к Nmax:
[Nmax] = Nmax
где – коэффициент увеличения удельного давления у торцов охватывающей детали, принимается по графику (рис.); - температурная поправка, учитываемая, если при рабочей температуре натяг увеличивается.
0,2 0,4 0,6 0,8
Рисунок …... Коэффициенты увеличения удельного давления у торцов охватывающей детали
Выбирается посадка из таблиц ЕСПД с соблюдением следующих условий: максимальный натяг Nmax в подобранной посадке должен быть не больше [Nmax], то есть Nmax < [Nmax]; минимальный натяг Nmin в подобранной посадке должен быть больше [Nmin], то есть Nmin > [Nmin]. Рассчитывается необходимое усилие при запрессовке собираемых деталей по формуле
Fn = fn Pmax d l Где fn – коэффициент трения при запрессовке; fn = (1,15 – 1,2)f Р – удельное давление при максимальном натяге (Nmax),
Р =
Рекомендации по применению некоторых посадок с натягом. Посадки Н/р, Р/ - «легкопрессовые» - характеризуются минимальным гарантированным натягом. Установлены в наиболее точных квалитетах (валы 4 – 6 го, отверстия 5 – 7 го квалитетов). Применяются в таких случаях, когда крутящие моменты или осевые силы малы или случайное относительное смещение деталей несущественно для их функционирования; для соединения тонкостенных деталей, не допускающих больших пластических деформаций; для центрирования тяжелонагруженных или быстровращающихся крупногабаритных деталей (с дополнительным креплением). Посадки Н/, Н/, Н/ и – «прессовые средние» - характеризуются умеренными гарантированными натягами в пределах (0,0002 – 0,0006)НС, обеспечивающими передачу нагрузок средней величины без дополнительного крепления. Установлены для относительно высоких точностей деталей (5 – 7 го, отверстия 6 – 7го квалитетов). Сборка соединений возможна как под прессом, так и способом термической деформации. Посадки Н/, Н/, Н/ и – «прессовые тяжёлые» - характеризуются большими гарантированными натягами в пределах (0,001 – 0,002)НС. Предназначены для соединений, на которые воздействуют тяжёлые, в том числе и динамические нагрузки. Применяются, как правило, без дополнительного крепления соединяемых деталей. Сборка соединений осуществляется способом термической деформации. Для посадок с большими натягами предусмотрены относительно широкие допуски деталей (7 – 9 го квалитетов).
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 822; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |