Расчет функциональных натягов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ» НА ТЕМУ: «АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ ТРАНСПОРТНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Вариант № Г-0

 

 

Выполнил:

Студент группы Лт-001

Манакеров С.М

Проверил:

Шадрина Н.Ю

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1 Расчет и выбор посадки с натягом зубчатого колеса на вал

Таблица 1 Исходные данные

Параметры вала и колеса, единицы измерения Вал Зубчатое колесо
Длина соединения, мм L = 90
Диаметр соединения (вала d и отверстия ступицы колеса D), мм   D=d=60
Диаметр впадин зубчатого колеса, мм     d2=100  
Модуль упругости, Па (Н/м2) Ed = ED = 2,06 1011
Предел текучести, Па (Н/м2) г =36107
Коэффициент Пуассона d =D =0,3
Шероховатость поверхности, мкм Rzd=4 RzD=6,3
Частота вращения, об/мин n=1000
Крутящий момент. Нм Mkp=500

Рисунок 1 – Общий вид вала в сборе (вид сверху):

1-зубчатое колесо; 2-вал; 3-подшипник; 4-крушка; 5-сальник; 6-шпонка; 7-болт; 8-шайба; 9-шкив; 10-корпус

Расчет функциональных натягов

Используя один из методов расчета посадок с натягом [1, 2] и др., вы­числяем значения наименьшего Nmin расч расчетного натяга, обеспечиваю­щего взаимную неподвижность соединяемых деталей, и наибольшего Nmax расч расчетного натяга, определяющего прочность соединяемых деталей.

Натяги Nmin и Nmax, обеспечиваемые выбранной по результатам расчета стандартной посадкой, должны удовлетворять условиям:

< , > , (1.1)

где Nmin ф, Nmax ф — наименьший и наибольший функциональные натяги, определяемые на основе расчетных с учетом поправки на смятие не­ровностей сопрягаемых поверхностей.

Значение наименьшего расчетного натяга определяется по формуле, мкм,

, (1.2)

где Рэ - удельное контактное эксплуатационное давление при действии крутящего момента, Па:

, (1.3)

где f = 0,15 – коэффициент трения;

n – коэффициент запаса прочности соединения, n=1,5-12;

D=d – номинальный диаметр соединения, м;

L – длина соединения, м;

 

СD и Cd – коэффициенты Ламэ:

; (1.4)

; (1.5)

где d1=0 т.к в нашем случае вал сплошной;

d2 – наружный диаметр втулки или впадин зубчатого колеса, м.

Наибольший расчетный натяг:

 

,

где Рдоп – наибольшее допускаемое давление на поверхности вала или втулки, Па.

На поверхности втулки отсутствуют пластические деформации при:

 

На поверхности вала отсутствуют пластические деформации при:

 

 

Поправка к расчетному натягу на смятие неровностей поверхности детали URz, остальные поправки можно принять равными нулю.

мкм

где к – коэффициент, учитывающий высоту смятия неровностей отверстия втулки и вала. Для принятого метода сборки (с нагревом зубчатого колеса) принимаем: к = 0,5.

С учетом поправки величины граничных допустимых значений функциональных натягов для выбора посадки будут равны: