Введение, Назначение посадок сопрягаемых размеров узла, Расчет и выбор посадок, Расчет и выбор посадки с натягом - Расчет точностных параметров изделий и их контроль

Задачами данной курсовой работы является выбор посадок, удовлетворяющих необходимой технологичности и удовлетворяющих качеству изделий. Исходя из условий работы и назначения детали, или соединения деталей выбираются, различные посадки и назначаются различные поля допусков для сопрягаемых размеров.

Назначение посадок сопрягаемых размеров узла

Таблица 1 - Назначение посадок

Соединение

Посадка

Комментарий

1-14

52

Расчет

7-14

25

Расчет

3-7

28

Расчет

3-5

24

Обеспечивает гарантированный натяг

6-15

25

Посадка допускает медленное вращение

2-15

52

Расчет

6-13

25

Расчет

6-12

65

Расчет

9-10

15

Обеспечивает гарантированный натяг

18-10

20

Обеспечивает гарантированный натяг

8-18

15

Гарантированный зазор, обеспечивается свободное вращение
Расчет и выбор посадок
Расчет и выбор посадки с натягом

На выданном сборочном узле (в соответствии с рисунком 1.1) необходимо рассчитать и подобрать посадку с натягом, из имеющихся в наборе СДП, для гладкого цилиндрического сопряжения 3-7 . В таблице 2 собраны все необходимые данные для расчета посадки.

Таблица 2 - Исходные данные

Наименование величины, размерность

Обозначение в формулах

Численная величина

Крутящий момент, Нм

200

Диаметр соединения, мм

28

Диаметр отверстия полого вала, мм

0

Наружный диаметр втулки, мм

85

Длина соединения, мм

25

Значение коэффициента трения

0.2

Материал вала

-

Сталь 45

Материал отверстия

-

Сталь 45

Модуль упругости материала вала,

Модуль упругости материала отверстия,

Коэффициент Пуассона материала вала

0.3

Коэффициент Пуассона материала отверстия

0.3

Предел текучести материала вала, Па

Предел текучести материала отверстия, Па
схема гладкого цилиндрического сопряжения для расчета посадки с натягом

Рисунок 1.1 - Схема гладкого цилиндрического сопряжения для расчета посадки с натягом

При расчете определяются предельные величины натягов в соединении.

Минимальный функциональный натяг определяется из условия прочности сопряжения, при осевом нагружении рассчитывается по формуле:

, (1)

Где - коэффициент трения при запрессовке;

- модули упругости;

- коэффициенты жесткости конструкции.

Коэффициенты жесткости конструкции рассчитываются по следующим формулам:

, (2)

, (3)

Где - коэффициенты Пуассона отверстия и вала соответственно.

Рассчитываем числовые значения коэффициентов жесткости конструкции и минимального функционального натяга:

По формуле 2 для отверстия ;

По формуле 3 для вала ;

Тогда определяем минимальный функциональный натяг по формуле 1

Максимальный функциональный натяг определяется из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей, рассчитывается по формуле:

, (4)

Где - наибольшее допускаемое давление на контактной поверхности, при котором отсутствуют пластические деформации, определяется по формулам:

1) для отверстия

, (5)

2) для вала

, (6)

Где - предел текучести деталей при растяжении.

Рассчитываем числовое значение допускаемого давления на контактную поверхность и максимального функционального натяга с использованием минимального значения допускаемого давления:

Для отверстия по формуле 5:

,

Для вала по формуле 6:

,

И тогда максимальный функциональный натяг определяется по формуле 4:

.

Из функционального допуска посадки определяем конструкторский допуск посадки, по которому устанавливаем квалитеты вала и отверстия:

, (7)

Где функциональный допуск посадки,

, (8)

Где - эксплуатационный допуск посадки.

Конструкторский допуск посадки рассчитывается по следующей формуле:

, (9)

Где - табличный допуск отверстия; - табличный допуск вала.

Эксплуатационный допуск посадки посчитаем по формуле:

, (10)

Где - запас на эксплуатацию; - запас на сборку.

Согласно ГОСТ 25346 - 82 "Основные формы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и отклонений". Найдем допуски для d

Возможно несколько вариантов значений и :

При

При

При

При

При

При

Учитывая предпочтительность посадок по ГОСТ 25347-82 "Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки". Примем для отверстия втулки допуск - IT7, для вала - IT6.

Для учета конкретных условий эксплуатации в расчетные предельные натяги необходимо внести поправки.

Поправка U, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей соединяемых деталей, рассчитывается по формуле:

, (11)

Где, - среднее арифметическое отклонение профиля соответственно отверстия и вала.

Поправка, учитывающая различия рабочей температуры, температуры сборки и коэффициент линейного расширения; рассчитывается по формуле:

, (12)

Где, - коэффициенты линейного расширения;

, - рабочие температуры деталей;

- номинальный диаметр соединения.

, так как рабочая температура деталей близка к температуре сборки.

Поправка, учитывающая деформацию деталей от действия центробежных сил.

, так как скорость вращения сопрягаемых деталей не велика.

Функциональные натяги с учетом поправок:

(13)

(14)

Для обеспечения работоспособности стандартной посадки необходимо выполнить условия (неравенства):

, (15)

(16)

(17)

(18)

(19)

- запас на сборку, учитывает перекосы при запрессовке и другие неучтенные в формулах условия сборки; чем больше запас на сборку, тем меньше усилие запрессовки, напряжения в материале деталей, приводящее к их разрушению.

- запас на эксплуатацию, учитывает возможность повторной запрессовки при ремонте, наличие динамический нагрузок при работе. Чем больше запас на эксплуатацию, тем выше надежность и долговечность прессового соединения.

При ручном выборе посадок проверяем:

1. Посадки с натягом, рекомендуемые ГОСТ 25347-82 "Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки". В системе отверстия. Проанализируем эти посадки (таблица 3):

Таблица 3 - Полученные посадки

Посадки

28

35

1

67-35=32

1-19=-18

28

41

7

67-41=26

7-19=-12

28

48

14

67-48=19

14-19=-5

28

54

20

67-54=13

20-19=1

Из рассмотренных посадок условиям, указанным выше, удовлетворяет посадка 28 (см. таблицу 3).

графическое изображение посадки с натягом в системе отверстия

Рисунок 2 - Графическое изображение посадки с натягом в системе отверстия

2. Посадка с натягом из числа комбинированных (внесистемных).

Проанализируем эти посадки и сведем полученные данные в таблицу 4.

Таблица 4 - Полученные комбинированные посадки

Посадки

28

82

48

67-82=-15

29

28

67

33

67-67=0

14

28

60

26

67-60=7

7

28

54

20

67-54=13

1

28

51.5

13.5

67-51.5=15.5

-5.5

28

88

54

67-88=-21

35

28

95

61

67-95=-28

42

28

101

67

67-101=-34

48

28

84

50

67-84=-17

31

28

69

35

67-69=-2

16

28

62

28

67-62=5

9

28

56

22

67-56=11

3

28

53.5

15,5

67-53.5=13.5

-3,5

28

90

56

67-90=-23

37

28

97

63

67-97=-30

44

28

103

69

67-103=-36

50

28

91

57

67-91=-24

38

28

76

42

67-76=-9

23

28

69

35

67-69=-2

16

28

63

28

67-63=4

10

28

60.5

22,5

67-60.5=6.5

3,5

28

97

63

67-97=-30

44

28

104

70

67-104=-37

51

28

110

76

67-110=-43

57

28

97

96

67-97=-30

77

28

82

61

67-82=-15

42

28

75

54

67-75=-8

35

28

69

48

67-69=-2

29

28

66.5

41,5

67-66.5=0.5

22,5

28

103

82

67-103=-36

63

28

110

89

67-110=-43

70

28

116

95

67-116=-49

76

Из рассмотренных посадок условиям 15, 16, 17, 18, 19 удовлетворяет посадки 28, 28, 28, но наиболее предпочтительней является 28, принимаем ее и проставляем на чертеж узла.

графическое изображение комбинированной посадки

Рисунок 3 - Графическое изображение комбинированной посадки

Похожие статьи




Введение, Назначение посадок сопрягаемых размеров узла, Расчет и выбор посадок, Расчет и выбор посадки с натягом - Расчет точностных параметров изделий и их контроль

Предыдущая | Следующая