Расчет посадок с натягом

1. Расчет посадок с натягом.

Для расчета натяга в гладком соединении задана окружная сила Ft . Расчет натяга в шпоночном соединении деталей производится из условия нераскрытия стыка.

Заданы: окружная Ft и радиальная силы Fr для прямозубых колес; осевая сила Fа и радиальная силы Fr для конических зубчатых колес.

Характеристика соединения и заданная нагрузка выбираются из таблицы:

 Условие задачи: - колесо цилиндрическое прямозубое, передача момента шпоночным соединением;

 - действующая нагрузка: Ft = 600 Н, Fr = 350 Н;

- размеры соединяемых деталей: d = 100 мм; l = 170 мм

Производим расчет посадки с натягом из условия нераскрытия стыка.

Необходимое контактное давление из условия нераскрытия стыка для прямозубого цилиндрического колеса:

[pic 1]

где k = 1,5 − коэффициент запаса

e = 0мм – эксцентриситет

= 1,5([pic 2][pic 3]

Определяем требуемую деформацию:

[pic 4]

 Коэффициенты:

; ;[pic 5][pic 6]

где (вал сплошной)[pic 7]

Примем материал вала – сталь 45: ; [pic 8][pic 9]

материал отверстия (колесо зубчатое) – сталь 40Х: ; [pic 10][pic 11]

                              ;[pic 12][pic 13]

[pic 14]

Поправка на смятие микронеровностей, полагая, что детали изготавливаются по 6-7 квалитетам точности:

u = k1·Ra1 + k2·Ra2 = 6•(0,4 + 0,8) = 7,2 мкм,

где k1= k2 = 6, Ra1= 0,4 мкм, Ra2 = 0,8 мкм.

Минимальный натяг:

Nmin = δ + u = 0,038 + 7,2 = 7,238 мкм.

Задаемся посадкой H7/r6, для которой Npmin = 15мкм.

Схема полей допусков: Nmin = 13 мкм; Nmax 62 мкм.

[pic 15]

Проверяем контактную прочность деталей:

[pic 16]

Максимально допустимый натяг:

[pic 17]

[pic 18]

 [Nmax] = 414 мкм • Nmax = 73 мкм.

Определяем максимальное усилие запрессовки:

Fп = π·d·l·pmax·fп,

где pmax − контактное давление, соответствующее максимальному натягу выбранной посадки.

[pic 19]

fп = 0,22 − коэффициент трения при прессовании сталь-сталь

Fп = π•0,1•0,17• •0,22 =810кН[pic 20]

1. Расчет подшипников качения.

Определяется вид нагружения колец подшипника. При колебательном и местном нагружении кольца подшипника посадка назначается. При циркуляционном нагружении посадка с натягом рассчитывается по интенсивности радиальной нагрузки. Для расчета посадки с натягом задана радиальная реакция опоры R2=800 Н и класс точности подшипника - 0. При расчете конического подшипника требуется осевая реакция опоры А. Для обоих колец подшипника чертится схема полей допусков.

Так как нагрузка на подшипник сравнительно небольшая, то выбираем радиальный однорядный шариковый подшипник легкой серии № 220 по ГОСТ 8338-75.

Данные для расчета приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Исходные данные