Введення
Метою справжньої курсової є встановлення оптимальних розмірних і якісних параметрів, що забезпечують задані з'єднання, розрахунок і проектування калібрів, виявлення розмірних взаємозв'язків між окремими поверхнями, вибір відповідних номінальних розмірів.
1. Розрахунок і вибір посадок з натягом
Посадки з натягом призначені для нерухомих нероз'ємних (або розбираємо лише в окремих випадках при ремонті) з'єднань деталей без додаткового кріплення гвинтами, штифтами, шпонками і т.п. Відносна нерухомість деталей при цих посадках досягається за рахунок напружень, що виникають в матеріалі сполучених деталей, внаслідок дії деформацій їх контактних поверхонь (рис. 1.1.).
В
Рис. 1.1. Розрахункова схема нерухомого з'єднання
1.1 Вихідні дані для розрахунку (табл. 3.1 [1]). br/>
d = 0,10 м, d 1 = 0,06 м,
l = 0,07 м, d 2 = 0,15 м.
Зусилля R ос = 3 кН. p> Момент М кр = 16 Нм. p> Вал: матеріал - Сталь 50;
шорсткість - = 1,6 мкм. p> Втулка: матеріал - сталь 30;
шорсткість - = 2,5 мкм. p> 1.2 Визначаємо необхідний питомий мінімальний тиск. При одночасній дії поздовжньої осьової сили R ос і крутного моменту М кр
В
де f - коефіцієнт тертя при сталому процесі розпресування або провертання. Для матеріалів сполучених деталей сталь - сталь f = 0,06 - 0,13 (табл. 3.2. [1]). Приймаються f = 0,1. br/>
1.3 За отриманого значення визначаємо необхідну величину найменшого розрахункового натягу
В
де Е 1 і Е 2 - модулі пружності матеріалів валу і втулки відповідно. За табл. 3.3. [1] для вала і втулки, виготовлених зі сталі Е 1 = Е 2 = 2 О‡ 10 5 МПа. p> З 1 і С 2 - коефіцієнти, що визначаються за формулами:
В
тут і - коефіцієнти Пуассона відповідно для охоплюваній і охоплює деталей. Для сталі == 0,3 (табл. 3.3. [1]). p> Тоді:
В
1.4 Визначаємо величину допустимого мінімального натягу з урахуванням поправок
В
де - поправка, що враховує зминання нерівностей контактних поверхонь деталей при запресовуванні:
В
- поправка, що враховує відмінність робочої температури деталей і температури збірки, відмінність коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів з'єднуються деталей. У завданнях на курсову роботу прийняті близькі температурні умови складання і роботи сполуки при експлуатації, тому поправка не враховується;
- поправка, що враховує ослаблення натягу під дією відцентрових сил (істотна для великих, швидко обертаються деталей). Цю поправку для сталевих деталей діаметром до 500 мм, що обертаються із швидкістю до 30 м/с (як у нашому випадку), можна не враховувати;
- добавка, що компенсує зменшення натягу при повторних запресовуваннях, визначається досвідченим шляхом; оскільки завданням повторна запресовування не передбачено, то поправку можна не враховувати.
Отже, допустимий мінімальний натяг
В
1.5 Для визначення допустимого максимальної натягу необхідно знайти найбільше питомий тиск на контактних поверхнях деталей
На підставі теорії найбільших дотичних напружень визначаємо максимальне допустиме питомий тиск [Р тах ] при якому відсутня пластична деформація на контактних поверхнях деталей. В якості [Р тах ] беремо менше з двох значень Р 1 і Р 2 .
В
де й - межі плинності охоплюваній і охоплює деталей. За табл. 3.3. [1]), . p> Приймаються [Р тах ] = 94,7 МПа. br/>
1.6 Визначаємо величину найбільшого розрахункового натягу:
В
1.7 Визначаємо величину максимального припустимого натягу з урахуванням поправок до:
В
де - коефіцієнт, що враховує збільшення питомого тиску у торців охоплює деталі. При і за графіком (рис. 3.2. [1]) = 0,84. p> Отже: br/>В
1.8 За табл. 1.49 [4] вибираємо посадку. Умови підбору посадки наступні:
максимальний натяг в підібраною посадці повинен бути не більше, тобто
В
мінімальний натяг в підібраною посадці з урахуванням можливих коливань діючої навантаження і інших факторів повинен бути
В
З рекомендованих ГОСТ 25347-82 приймаємо посадку для якої N max = 93 мкм, N min = 36 напівтемний.
1.9 Для вибраної посадки визначаємо граничні відхилення, граничні розміри та граничні натяги
Граничні відхилення визначаємо по ГОСТ 25347-82.
Отвір - Номінальний розмір D = 100 мм. p> Нижня відхилення EI = 0.
Верхнє відхилення ES = +35 мкм.
D min = D + EI = 100 + +0 = 100,000 мм.
D m ах = D + ES = 100 + 0,035 = 100,035 мм. <...
