Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет и выбор посадки с натягом

Читайте также:
  1. I. ВЫБОР ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
  2. I. ВЫБОР ТЕМЫ НАУЧНОГО ДОКЛАДА
  3. II. Динамический расчет КШМ
  4. II. Обязанности сторон и порядок расчетов
  5. II. Реализация по безналичному расчету.
  6. IV Расчет количеств исходных веществ, необходимых для синтеза
  7. Iv. Расчетно-конструктивный метод исследования

 

Посадки с натягом (прессовые посадки) предназначены для образования неподвижных соединений. При запрессовке труб или колец (наиболее общий случай) величина натяга складывается из деформации сжатия внутренней трубы и деформации растяжения наружной трубы (рис.8) т.е.

(10)

 

Рис. 6

Упругие силы, вызываемые натягом, создают по поверхности соединения деталей напряжения, препятствующие их взаимному смещению.

Предельные значения натягов выбранной прессовой посадки должны удовлетворять следующим условиям:

При наименьшем натяге должна обеспечиваться прочность соединения, т.е. не должно быть относительного поворота деталей от действия внешнего крутящего момента или осевого усилия, или их совместного действия. Это условие выполнятся, если

, (11)

где - наибольший прикладываемый к одной детали момент кручения; - момент трения, зависящий от натяга, размеров соединяемых деталей, шероховатости поверхностей и других факторов.

При наибольшем натяге должна обеспечиваться прочность соединяемых деталей, т.е. наибольшее напряжение, возникающее в материалах деталей, не должно превышать допустимого значения.

Величину наименьшего натяга при условии, что сопрягаемые поверхности идеально гладкие, рассчитывают по формуле

, (12)

где - удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па; – номинальный диаметр соединения, мм; Ев, Еа – модули упругости материалов соединяемых деталей, для стали Па; для чугуна Па; для бронзы и латуни Па.

; , (13)

где – геометрические параметры; – диаметры соединяемых деталей, мм; (рис. 8); - коэффициенты Пуассона для материалов охватываемой и охватыющей детали (табл.6).

Величина удельного контактного эксплуатационного давления определяется (1):

При осевом сдвигающем усилии

. (14)

При крутящем моменте

. (15)

При их совместном воздействии

(16)

где – осевое усилие, – крутящий момент, ; d и l - номинальный диаметр и длина соединения, ; п = 1,5 2 - коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегрузки и воздействие вибраций; f - коэффициент трения (сцепления).

В расчетах используют следующие приближенные значения коэффициента трения.

Таблица 5

Значение коэффициентов трения

Метод Запрессовки   Материал деталей     Смазка Коэффициент трения сцепления при рас прессовке в момент сдвига
Охватываемой Охватывающей Осевом Круговом
Механическая запрессовка Сталь 30-50 Сталь 30-50 Чугун СЧ 28-48 Магниево-алюминиевые сплавы Латунь бронза Машинное масло В сухую   0,2 0,17   0,09   0,10 0,07 0,08 0,09   0,03   0,04 -
    Нагрев или охлаждение Сталь 30-50 Сталь 30-50 Нагрев Охлаждение Чугун СЧ 28-48 Магниево-алюминиевые сплавы Латунь   В сухую 0,40 0,40 0,18   0,15 0,25 0,35 0,16 0,13   0,10 0,17
Сталь 30-50 Сталь 30-50 Нагрев Охлаждение Чугун СЧ 28-48 Магниево-алюминиевые сплавы Латунь   В сухую   0,40 0,40 0,18     0,15 0,25   0,35 0,16 0,13     0,10 0,17
Бр ЦС 6-6-3   БрАЖ 9-4 БрАЖ 11-6-6   Чугун   СЧ 15-32   Сталь 45 - * -   0,07   0,07   - -

Прежде чем приступить к выбору посадки, следует проверить обеспечение прочности соединяемых деталей. Для этого определяют предельное допустимое удельное контактное давление на основе теории наибольших касательных напряжений.

;

, (17)

где и - условный предел текучести или предел прочности сопрягаемых отверстий и вала (табл.6); - коэффициент, зависящий от отношения и выбираемый по графику (рис.9).

Рис. 7

Наибольший расчетный натяг, при котором возникает наибольшее допускаемое давление Рдоп, находят по формуле:

; (18)

Таблица 6. Значения для некоторых материалов

Марка материала   , Па     Марка материала   , Па  
Сталь 25 2,74     0,3 Чугун 28-48 2,74     0,25
Сталь 30 2,94 Бронза БрАЖН 11-6-6 3,92
Сталь 35 3,14 Латунь ЛМЦОС 58-2-2-2 3,43
Сталь 45 3,53    

Стандартную посадку выбирают таким образом, чтобы детали не проворачивались относительно друг друга, поэтому

При выборе посадки необходимо учесть, что на прочность соединения вала и отверстия оказывает существенное влияние высота микро неровностей.

Для расчета компенсации влияния микро неровностей применяют следующую формулу:

(19)

где и – коэффициенты, учитывающие величину смятия микронеровностей отверстия и вала (табл.7);

, – высота неровностей поверхностей отверстия и вала (табл.8)

Таблица 7 Значения коэффициентов К1, К 2

Метод сборки соединения Материалы сопрягаемых деталей
Сталь Сталь и чугун Бронза и сталь
Механическая без смазки 0,5 0,15 0,7
Механическая с смазкой 0,25 0,15 0,7
С нагревом охватывающей детали 0,4 0,35 0,85
С охлаждением вала 0,6 0,35 0,85

 

Таблица 8

Выбор величин неровностей

  Номинальные размеры, мм Валы Отверстия
S5 R5 h6 p6 r6 t7 u7 h7 s7   u8 x8 z8 H6 H7 R7 H8 U8 H9
  Rz, мкм
От 1 до 3 0,8 1,6 1,6 6,3 1,6 3,2 3,2 6,3
Свыше 3 до 6 1,6   3,2          
6 до 10                
10 до 18   3,2     3,2 6,3 6,3  
18 до 30     6,3          
30 до 50 3,2              
50 до 80                
80 до 120   6,3     6,3      
120 до 180                
180 до 160 6,3              
260 до 360                
360 до 500                
                       

Таким образом, значения натягов при выборе посадок:

Величина натяга может зависеть от температуры при эксплуатации, неоднородности физико-химических свойств материалов, отклонения формы сопрягаемых поверхностей, которые здесь при расчетах не учтены. В случае необходимости использовать вышеуказанные рекомендации (3).

Пример 2

Обосновать выбор посадки с натягом в соединении кронштейна кулака (отверстия) и трубы при воздействии крутящего момента и силы

кН, действующей в осевом направлении, при следующих данных: d = 100 мм; d1 = 80 мм; d2 = 125мм; l = 80 мм.

Материал обеих деталей – сталь 35, запрессовка механическая.

Решение: 1. Определяем эксплуатационное удельное давление на поверхности из условия обеспечения прочности соединения по формуле (16)

2. Для обеспечения прочности соединяемых деталей определяем максимальное допустимое удельное контактное давление , при котором отсутствует пластическая деформация на контактных поверхностях деталей по формуле 17:

В качестве берется наименьшее из двух значений (17).

3. Определяем предельные значения натягов по формулам (12,18):

4. Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей по формуле (19)

По таблице 7,8 принимаем ;

5. Выбираем стандартную посадку по ГОСТ 25347-82, при этом должны быть выполнены условия (20).

Стандартная посадка Ø

Для этой посадки , т.е. выдержано условие, предъявляемое формулами (20).

В случае отсутствия стандартной посадки, удовлетворяющей расчетным величинам натягов, выбирают посадку с натягом, близким к расчетным данным и применяют дополнительное крепление.

 


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 217 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Термины, обозначения и определения | Понятия о посадках | Графическое изображение полей допусков деталей, и схемы расположения полей допусков при назначении различных посадок | Основные отклонения | Образование и обозначение посадок | Назначение посадок с зазором | Назначение переходных посадок | Назначение посадок с натягом | Допуски калибров для гладких цилиндрических деталей | Расчет исполнительных размеров калибров |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Определение зазоров и натягов в гладком цилиндрическом соединении.| Расчет и выбор переходных посадок

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.014 сек.)