Файл: Брук С.И. Основы взаимозаменяемости и технические измерения учеб. пособие с элементами программир. обучения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 144
Скачиваний: 0
Усилие, необходимое для запрессовки и распрессовки соедине ния, находится из выражения (29) при наибольшем значении удель ного давления рь и соответствующем значении коэффициента тре ния /.
Приняв приближенно значение коэффициента трения постоян
ным (/ = 0,1), |
определим |
Р 8 . р |
= я е д = я . 45 - 25 . 3,66 - 0,10 = 1270 кГ. |
№ 2. Рассчитать прессовую посадку стальной втулки (сталь 30) на сплошной стальной вал (см. рис. 32, б) из условия обеспечения прочности втулки по уравнению (22).
Р е ш е н и е . Расчет произведем в последовательности, указан |
|
ной на стр. |
97. По табл. 9 найдем предел текучестиматериала |
втулки стт = |
30 кГ/мм2. |
Следовательно, допустимое напряжение (22) ст2 = 0,6о"т = |
|
= 0,6-30 = |
18 кГ/мм2. |
Из выражения (33) определим допустимую величину удельного
давления: р6 = |
ст2 |
— (j^^j |
J • |
В нашем примере ~ |
= Ш = 0,86. |
||
|
а 2 |
7U |
|
По табл. 7 |
1 — |
= |
0,2604. Значит, р6 = 18-0,2604 = |
= 4,7 кГ/мм2.
Для нахождения наибольшего расчетного натяга посадки по (246) примем следующие значения механических свойств материала
(см. |
табл. 8): |
= |
Еч |
= 2• 10* кГ/мм2; |
f% |
= |
щ |
= |
0,3. |
|||
По |
(25а), |
(26а) |
и |
табл. 7 при d± = 0 |
Сх |
= |
1 |
- |
0,3 = 0,7; |
|||
С 2 |
= ' |
6,68 + |
0,3 |
= |
6,98. |
|
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
s |
- |
d D ( |
C i |
4_СЛ |
... 60-4,7(0,7 + |
6,98) _ |
п |
1 1 |
п |
|
|
|
s p |
(б) — аРб\J?[ |
+ 1^ |
) —~ 2 Й Р |
|
— U , 1 1 U ММ. |
|||||
При заданном классе чистоты сопряженных поверхностей ( V 7) |
||||||||||||
Ял |
= |
Д г |
2 = |
0,0063 (ГОСТ |
278959). |
натяг |
(23) |
|
||||
Следовательно, |
наибольший табличный |
|
||||||||||
S T ('at = S P сб1+1.2 • 2 • Л , = 0,110 + 0,015 = 0,125.
Как наглядно видно из схемы рис. 29, указанному условию удовлетворяет большинство посадок с натягом в классах точности 1, 2 и 2а.
По соображениям технологичности конструкций и увеличения несущей способности соединения примем посадку у^-. Минималь
ный табличный натяг посадки sT („) |
= |
0,045. |
|
Расчетный натяг |
посадки s P ( M ) |
= |
sT (M ) — 1,2-2-0,0063 = |
= 0,045 - 0,015 = |
0,030. |
|
|
•104
Для определения несущей способности соединения найдем наи меньшее контактное давление ры:
„ |
_ |
Рб• SP (м) _ |
4,7 • 0,030 |
_ , по |
„ л / . . . . г |
• Р |
м ~ |
*рсв) ~ |
0,110 |
- 1 . 2 8 |
к / / * л . |
Принимая коэффициент трения стали по стали / = 0,15 (см. табл. 10), найдем гарантированную величину силы трения из (29):
F = я dlfp = п • 60 • 50 • 0,15 • 1,28 = 206 кГ.
Принимая ту же величину коэффициента трения / = 0,15, тре буемое усилие запрессовки и распрессовки можно найти по соот ношению удельных давлений:
Р |
^ - Р б |
.. 206-4,7 _ п к к |
„ Р |
|
3 ' р ~ ~ а Г _ |
1,28 |
• |
Возможная величина деформации втулки |
по наружному диа |
||||
метру (35) |
|
|
|
|
|
= |
г Д * У |
1 = |
2 r 4 / 7 7 0 V |
1 = 0 , 0 8 9 л ш - |
|
№ 3. Произвести проверочный |
расчет |
прессового соединения |
|||
бронзового венца с чугунной втулкой по 0 |
80 |
8 ^ . Конструктив |
|||
ные размеры соединения приведены на рис. 32, в. Материал венца —
БрОФ10-1 |
с |
пределом |
текучести |
ат = |
10 кГ/мм2. |
Материал |
||||||||
втулки — СЧ 18-36. Коэффициент трения / = |
0,1- 4 |
|
|
|
|
|||||||||
|
Р е ш е н и е . |
Расчет производится |
в последовательности, |
|
ука |
|||||||||
занной |
на |
стр. |
98. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
По схеме рис. 29 или таблицам предельных отклонений найдем |
|||||||||||||
для сопряжения |
0 |
80 |
значения предельных натягов: sT(„> = |
|||||||||||
= |
0,045 мм; |
sT |
(б) = |
0,165 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Табличные значения натягов скорректируем с учетом высоты |
|||||||||||||
неровностей |
Rz |
|
= 0,010 мм ( V 6 по |
ГОСТ |
2789—59): |
sp ( |
м |
) |
= |
|||||
= |
*т(ю |
— 1,2 - 2Я 2 - = 0,045 — 1,2-2-0,010 |
= |
0,021 мм; |
s p |
( 6 |
) |
= |
||||||
= |
sT ( 6 ) |
— 1,2-2-JR, |
= |
0,165 — 1,2-2-0,010 |
= 0,141 мм. |
|
|
|
||||||
|
Для нахождения удельных давлений ры и р6 |
по (24) примем сле |
||||||||||||
дующие значения механических свойств материалов (см. табл. 8):
Ег = |
1 -10* кГ/мм*; Е2 |
= 0,9-10* кГ/мм2; ^ |
= |
0,25; |
ц, = 0,33. |
По |
данным чертежа |
(см. рис. 30, в) d = |
80, |
а\ = |
32. |
Определим приведенное значение наружного диаметра венца dz как диаметр гладкого цилиндра с площадью поперечного сечения,
равной |
данной. |
Тогда |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
, |
s=» |
100+110 |
|
, П - |
|
|
|
|
с 2 |
^ |
|
105 мм, |
|
откуда |
d\ |
f = |
32 |
п . |
d |
80 |
= |
л пп |
- |
ж |
= 0,4; - ^ = Ж |
0./6. |
|||||
105
При полученных входных данных по табл. 7 найдем значения
t7j и а2 : ах |
— 1,38; |
а2 |
= |
3,73. |
|
По уравнениям (26а) и (25а) |
|
||||
|
С1 |
= |
а 1 - | д 1 = 1,38 —0,25 = |
1,13; |
|
|
С2 |
= |
а2 + |
н-2 = 3,73 + 0 , 3 3 = |
4,06. |
Таким |
образом, |
из |
(24а) |
|
|
|
S P <м) |
|
0,021 |
п |
/г, „ р / , |
, о. |
|
|
4 ^ 1 |
8 0 V |
Ю* + |
0,9-104 |
; |
|
|
_ |
S P ( б ) |
Й7Т- — |
ГТТя |
0,141 |
\ — |
о -to г / |
г |
Рб |
77Г. |
/ п к |
K i |
• |
|||
Несущую способность соединения — допустимую осевую на грузку или крутящий момент (при отсутствии дополнительного крепления) определим по формулам (29) и (30):
Р < ^ = я ^ р м / = я . 80 - 40 - 0,47 - 0,1 = 474 кГ;
MKp<MF |
= 0,5лd4pj=; |
№000 кГ-мм= 19 кГ-м. |
Для проверки прочности деталей найдем по (32) и (33) напряже ния, вызванные наибольшим удельным давлением р6.
В чугунной втулке
„ _ |
И |
_ |
3,12 |
_ 3 ) 7 1 к Г / л т К |
1 |
, _ х , |
|
1 - 0,4 |
^ |
В бронзовом венце
Сравнение полученных данных с пределами прочности и теку чести материалов указывает на наличие достаточных коэффициен тов запаса прочности.
Возможная деформация втулки по 0 32 определяется по (34)
Возможная деформация венца по 0 100 находится по (35)
* 7 |
2рб<22 |
2-3,12- 100 |
п пак |
|
* [ ( * ) - ' ] |
" • « • • « ' [ ( ж ) " - 1 ] |
|
106
Необходимое усилие запрессовки и распрессовки соединения рассчитаем по (29)
Ра> р = лdlpd = я • 80 • 40 • 3,12 • 0,1 = 3150 кГ.
№ 4. Рассчитать оптимальную посадку штока с цилиндром. Диаметр сопряжения А = В — 120 мм. Материал цилиндра — чугун; материал штока — сталь. Рабочая температура цилиндра — 100°, штока — 140°. Класс чистоты сопряженных поверхностей — V 7. Деформация штока под влиянием действующих усилий А =
=0,020 мм.
Ре ш е н и е . В данном сопряжении минимальный зазор выби раем из условия
zH = A 1 + A 2 + A3 ,
где Ах — доля зазора, необходимая для обеспечения непрерывности масляной пленки; А 2 — доля зазора, необходимая для компенса ции температурных деформаций; А3 — доля зазора, необходимая для компенсации силовых деформаций.
Для нахождения Ах примем минимальную толщину масляной пленки hA = 0,010. Тогда по (38) Ах = 2,43 - h A = 2,43-0,010 =
=0,024.
Температурную деформацию определяем по (40)
|
А2 = |
A |
[a (tj_ — 20е ) — а2 (f2 — 20°)]. |
|
||||
Принимая коэффициент линейного расширения |
чугуна а 2 = |
|||||||
= 1 0 - Ю - |
6 , стали осх |
= |
11,2-10"6 , найдем |
|
|
|||
Да = |
120 • [11,2 (140 — 20) —10 (100 - |
20)] • 10"6 = 0,065. |
||||||
Таким |
образом, г н |
0 |
= |
0,024 + 0,065 + |
0,020 |
= |
0,109 мм. |
|
Для сопряжения |
|
120 полученному |
значению |
минимального |
||||
зазора отвечают следующие посадки: |
|
|
|
|||||
|
0 1 2 0 - щ - , |
у которой |
zM = 0,12, a z6 |
= 0,21; |
||||
0 1 2 0 - ^ , |
у |
|
которой zM |
= 0,12, |
a z6 = |
0,305. |
||
|
|
§ |
|
4 , К о н т р о л ь н ы е |
вопросы |
и задачи |
||
№ 1. Какие из перечисленных величин рассчитываются как функция наибольшего натяга прессовой посадки? Укажите неправильный ответ.
1. Величина усилия запрессовки. 2 Напряжение сжатия вала. 3. Несу
щая способность соединения. |
4. Возможная деформация по наружному |
диаметру тонкостенного корпуса. 5. Величина усилия распрессовки. |
|
№ 2. Какие из перечисленных величин рассчитываются как функция |
|
наименьшего натяга прессовой |
посадки? |
1. Возможная деформация по внутреннему диаметру полого вала. 2. Ве |
|
личина усилия запрессовки. 3. |
Величина усилия распрессовки. 4. Величина |
передаваемой внешней нагрузки. 5. Возможная деформация по наружному диаметру тонкостенного корпуса.
107
№3. Какие величины могут быть определены на основе расчета посадок
снатягом? Укажите неправильный ответ.
1.Удельное давление на контактируемых поверхностях. 2. Реакция опор. 3. Усилие трения при относительном перемещении деталей. 4. Несу щая способность соединения. 5. Напряяшиня в соединенных деталях.
|
|
Рис. |
33. |
Схемы |
соединения |
деталей |
(к |
контрольным |
зада |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
чам |
№ |
9—11, |
гл. |
I I I ) . |
|
|||
|
|
|
|
|
|
а — |
к Л1» 9; |
б — |
№ |
10; |
в — |
Д1 11. |
|
|||
|
№ |
4. |
На сколько процентов принято считать уменьшение высоты микро |
|||||||||||||
неровностей при запрессовке деталей в холодном состоянии? |
|
|||||||||||||||
|
1) |
0; |
2) |
5; |
3) |
10; |
4) |
30; |
5) |
60. |
|
|
|
|
|
|
|
№ |
5. |
На сколько процентов принято считать уменьшение высоты микро |
|||||||||||||
неровностей |
при |
запрессовке |
деталей с нагревом или охлаждением? |
|||||||||||||
|
1) |
0; |
2 ) 2 0 ; |
3) |
40; |
4) |
60; |
5) |
80. |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
6. |
Укажите |
последовательность |
расчета |
прессового |
соединения |
|||||||||
по |
заданной посадке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Ответы на вопросы № 6—8 см. в таблице ниже. |
|
||||||||||||||
|
№ |
7. |
Укажите последовательность расчета посадки с натягом по задан |
|||||||||||||
ной |
внешней нагрузке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
108
