Розрахунок нерухомої посадки гладкого циліндричного з'єднання

Вступ

Розвиток сучасного машино- та приладобудування в сучасних умовах неможливий без використання нових технологій, досягнень науки, техніки та впровадження вимог стандартів, що гарантуватиме високу якість продукції.

Система стандартів, розроблених у Україні, враховує як реальний стан виробництва у державі, так і сучасні вимоги стандартів розвинених країн, новітні конкурентоспроможні технології та перспективу інтеграції праці у світі. Розвиток стандартизації, метрології, технічних вимірювань, кваліметрії, сертифікації, забезпечення та керування якістю продукції є сьогодні актуальним завданням.

В Україні прийняті Закони з метрології та метрологічної діяльності, стандартизації, підтвердження відповідності та акредитації органів з оцінки відповідності.

Методи та засоби стандартизації, метрології та кваліметрії практично єдині для всього народного господарства, особливо для машино- та приладобудування. Відмінності їх для окремих галузей зумовлені переважно видом, габаритними розмірами та масою або матеріалами, використовуваними для виготовлення продукції чи окремих виробів (заготованок, деталей, вузлів, меха­нізмів, агрегатів, апаратів, машин, верстатів, автоматичних ліній, комплексів тощо.

Впровадження стандартизації у виробництво дає змогу:

- збільшити уніфікацію продукції;

- скоротити терміни конструювання та підготовки виробництва нових та модернізованих виробів;.

- підвищити продуктивність конструкторських та технологічних робіт;

- спростити процес експлуатації та ремонту виробів;

- впроваджувати автоматизовані системи проектування конструкторської та технологічної документації;

Вихідні дані

III Цифра	Вид спряження
Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6

ШП – шпонка призматична

ШС – шпонка сегментна

П – прямобічне шліцьове з’єднання

Е – евольвентне шліцьове з’єднання

Н – посадка з натягом

 

 

II Цифра	Розміри на кресленні L, мм	Модуль зчеплення m, мм	Зусилля в спряженні з натягом	Для розрахунку підшипника
М, нм	Q, н	п, об/хв	R, н

 

I ІI+IIІ Цифра	Шпоночне з’єднання	Шліцьове з’єднання	Різьбо-ве з’єднання	Зубчате зчеплення
призма-тичне	сегментне	прямобіч- не	евольвентне	клас точності

 

 

I цифра
шестерня вал

Розрахунок нерухомої посадки гладкого циліндричного з'єднання

Вихідні дані: (вибираємо з креслення)

d =56 мм, діаметр з'єднання

d =140 мм, зовнішній діаметр втулки

d = 0, внутрішній діаметр вала (вал суцільний)

l = 50 мм, довжина з'єднання

1.1 Визначаємо найменший тиск між втулкою і валом: ,

= , де

Q =100 H – вісьова сила;

M = 1000Hм – крутний момент;

f =0,1 – коефіцієнт тертя між деталями.

=

1.2 Визначаємо величину натягу, необхідного для утворення найменшого тиску N ,мкм

 

, де

- модуль пружності матеріалу втулки;

- модуль пружності матеріалу валу.

= 0,27, =0,28 – коефіцієнти Пуасона матеріалів втулки і валу відповідно.

1.3 Визначимо розрахунковий нагяг N

, де

- коефіцієнт, що враховує часткове зминання або скол мікронерівностей втулки і валу при запресовці

R_ZD =1.2 ;

K₂ -коефіцієнт, щовраховує вплив різних температурних деформацій втулки і вала

- коефіцієнт, що враховує додаткове зминання опорних поверхонь під дією цектробіжних сил

К₃ = 0..5 мкм

мкм

1.4 З [1, т.1, табл.1.49] вибираємо посадку з натягом в системі отвору, для якої

d=36мм, N не менше ніж N =51 мкм

Вибираємо посадку Æ 36 H8/z8для якої N = 73мкм, =151мкм.

1.5 Перевіряємо міцність деталей, якщо натяг при складанні досягає найбільшого значення.

1.6 Розрахуємо найбільшу напругу для втулки і для валу:

Допустима напруга

Тобто , , умова міцності не виконується.

Зменшуємо М _кр. Приймаємо М _кр =500Нм. Проводимо перерахунок.

Р_min=34,5Н/м²

N_min=21мкм

N_розр=21+3,6+2+3=30мкм

Вибираємо посадку Æ 36 H7/u7для якої N = 35мкм, =85мкм.

Проводимо перевірку міцності

Тобто , , умова міцності виконується.

1.7 Виписуємо граничні відхилення втулки і валу:

Втулка Æ36H7 мм

Вал Æ 36u7 мм

1.8 Визначаємо зусилля, необхідне для запресовування деталей:

, де

Тобто для запресування деталі необхідно використати прес зусиллям не менше 12т.

Вибір вимірювальних засобів

9.1 Вибираємоприлади для вимірювання деталей нерухомого з'єднання

а) Отвір мм

В [4. табл. 3.9] для інтервалу розмірів 50-80 мм і 8-го квалітета точності для контроля отвору в круглих дужках вказані:, За-в;4, 6.

З [4. табл. 3.4] виписуємо:

3а - індикаторний нутромір з ціною поділки головки 0.001 і0.002 мм і переміщенням вимірювального стержня 0.03 мм

3б – те саме, на довжині переміщення 0.1 мм

3в – те саме з ціною поділки головки 0. 01 мм і переміщенням вимірювального стержня 0.03 мм.

6 – усі варіанти використання пневматичних пробок з відрахунковим приладом.

Вибираємо індикаторний нутромір (ГОСТ 9244-75) 3 ціною поділки 0.001 мм і вимірювальним переміщенням 0.1 мм. Величини, переміщення достатньо, так як допуск розміра 0.025 мм.

б) Вал мм

Для розмірів 50-80 мм і 8-го квалітету в [4. табл. 3.9] вказано для контроля зовнішніх розмірів (А): 11, 19, 21, 24a,31.

З вказаних приладів необхідно підібрати найбільш прості і зручні у використанні.

Такими є:

19-головки пружинні (мікрокатори), ціна поділки 0,01мм; переміщення, що використовується ±0,2мм

24a-мікрометр гладкий, ціна поділки 0,01мм, межа вимірювань 25-50мм

 

Список літератури

1 Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч./В.Д.Мягков- Л.: Машиностроение.1982.

2 Кирилюк Ю.Е. Допуски и посадки. Справочник, 1989.

3 А.Я. Перель. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. – М.: Машиностроение.1983

4 А.К.Кутай и др. Справочник контрольного мастера. Л.: Лениздат, 1980.

Вступ

Розвиток сучасного машино- та приладобудування в сучасних умовах неможливий без використання нових технологій, досягнень науки, техніки та впровадження вимог стандартів, що гарантуватиме високу якість продукції.

Система стандартів, розроблених у Україні, враховує як реальний стан виробництва у державі, так і сучасні вимоги стандартів розвинених країн, новітні конкурентоспроможні технології та перспективу інтеграції праці у світі. Розвиток стандартизації, метрології, технічних вимірювань, кваліметрії, сертифікації, забезпечення та керування якістю продукції є сьогодні актуальним завданням.

В Україні прийняті Закони з метрології та метрологічної діяльності, стандартизації, підтвердження відповідності та акредитації органів з оцінки відповідності.

Методи та засоби стандартизації, метрології та кваліметрії практично єдині для всього народного господарства, особливо для машино- та приладобудування. Відмінності їх для окремих галузей зумовлені переважно видом, габаритними розмірами та масою або матеріалами, використовуваними для виготовлення продукції чи окремих виробів (заготованок, деталей, вузлів, меха­нізмів, агрегатів, апаратів, машин, верстатів, автоматичних ліній, комплексів тощо.

Впровадження стандартизації у виробництво дає змогу:

- збільшити уніфікацію продукції;

- скоротити терміни конструювання та підготовки виробництва нових та модернізованих виробів;.

- підвищити продуктивність конструкторських та технологічних робіт;

- спростити процес експлуатації та ремонту виробів;

- впроваджувати автоматизовані системи проектування конструкторської та технологічної документації;

Вихідні дані

III Цифра	Вид спряження
Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6

ШП – шпонка призматична

ШС – шпонка сегментна

П – прямобічне шліцьове з’єднання

Е – евольвентне шліцьове з’єднання

Н – посадка з натягом

 

 

II Цифра	Розміри на кресленні L, мм	Модуль зчеплення m, мм	Зусилля в спряженні з натягом	Для розрахунку підшипника
М, нм	Q, н	п, об/хв	R, н

 

I ІI+IIІ Цифра	Шпоночне з’єднання	Шліцьове з’єднання	Різьбо-ве з’єднання	Зубчате зчеплення
призма-тичне	сегментне	прямобіч- не	евольвентне	клас точності

 

 

I цифра
шестерня вал

Розрахунок нерухомої посадки гладкого циліндричного з'єднання

Вихідні дані: (вибираємо з креслення)

d =56 мм, діаметр з'єднання

d =140 мм, зовнішній діаметр втулки

d = 0, внутрішній діаметр вала (вал суцільний)

l = 50 мм, довжина з'єднання

1.1 Визначаємо найменший тиск між втулкою і валом: ,

= , де

Q =100 H – вісьова сила;

M = 1000Hм – крутний момент;

f =0,1 – коефіцієнт тертя між деталями.

=

1.2 Визначаємо величину натягу, необхідного для утворення найменшого тиску N ,мкм

 

, де

- модуль пружності матеріалу втулки;

- модуль пружності матеріалу валу.

= 0,27, =0,28 – коефіцієнти Пуасона матеріалів втулки і валу відповідно.

1.3 Визначимо розрахунковий нагяг N

, де

- коефіцієнт, що враховує часткове зминання або скол мікронерівностей втулки і валу при запресовці

R_ZD =1.2 ;

K₂ -коефіцієнт, щовраховує вплив різних температурних деформацій втулки і вала

- коефіцієнт, що враховує додаткове зминання опорних поверхонь під дією цектробіжних сил

К₃ = 0..5 мкм

мкм

1.4 З [1, т.1, табл.1.49] вибираємо посадку з натягом в системі отвору, для якої

d=36мм, N не менше ніж N =51 мкм

Вибираємо посадку Æ 36 H8/z8для якої N = 73мкм, =151мкм.

1.5 Перевіряємо міцність деталей, якщо натяг при складанні досягає найбільшого значення.

1.6 Розрахуємо найбільшу напругу для втулки і для валу:

Допустима напруга

Тобто , , умова міцності не виконується.

Зменшуємо М _кр. Приймаємо М _кр =500Нм. Проводимо перерахунок.

Р_min=34,5Н/м²

N_min=21мкм

N_розр=21+3,6+2+3=30мкм

Вибираємо посадку Æ 36 H7/u7для якої N = 35мкм, =85мкм.

Проводимо перевірку міцності

Тобто , , умова міцності виконується.

1.7 Виписуємо граничні відхилення втулки і валу:

Втулка Æ36H7 мм

Вал Æ 36u7 мм

1.8 Визначаємо зусилля, необхідне для запресовування деталей:

, де

Тобто для запресування деталі необхідно використати прес зусиллям не менше 12т.