Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторно-практична робота №3
Тема: Вибір пресової посадки для забезпечення з’єднання підшипника з валом у заданих умовах
Мета: Навчитися розраховувати зусилля напресування підшипника на вал и визначати температуру його нагрівання
Вибір пресової посадки
Початкові данні:
dп - діаметр підшипника, мм
Д – зовнішній діаметр підшипника,мм;
Nmax - максимальний натяг
d - діаметр валу,мм
d2 – діаметр маточини, мм
l – довжина шийки валу
Т – обертовий момент на валу, Нм;
d1= 0 – вал сумісний
σТ2 = 340 Н/мм2
k = 3 – коефіцієнт запасу зчеплення
fс = 0,08 – коефіцієнт тертя при зчепленні
fп = 0,2 – коефіцієнт напресування
E=E=2,1·10 5 - модуль пружності
α>12·10 -6 – коефіцієнт лінійного розширення
Ra = Ral=1,6 – коефіцієнт точності виготовлення валу (по 7 кл)
– температура деталей поєднання в процесі роботи
Хід роботи
Визначити температуру нагріву підшипників
де:
1. Розрахувати середній контактний тиск у Н/мм2 (I. c.180)
рm = 2KT × 103/(π d2 lƒc)
де: К=2…4,5 - коефіцієнт запасу зчеплення деталей
Т – обертовий момент
d, l – діаметр і довжина посадочної поверхні
ƒc - коефіцієнт тертя
2. Розрахувати коефіцієнт С1 і С2 при µ = 0,3 – коефіцієнт Пуассона
С1 = (1 + (d1/d2)2/1 – (d1/d2)2) – µ ;
С2 = (1 + (d1/d2)2/1 – (d1/d2)2) + µ
3. Розрахувати деформацію деталей у мкм
Δ=pm d × 103 ( C1/E1 + C2/E2)
4. Розрахувати поправку на обминання мікроневірностей у мкм
u= 5,5 (Ra1 + Ra1)
де:Ra1 , Ra1 - середньо арифметичне відхилення профілю мікронерівностей посадочних поверхонь
5. Визначити температурну деформацію Δt , мкм
Температурні деформації необхідно враховувати при виборі посадки зубчастих вінців черв’ячних коліс, які нагріваються при роботі передачі, що ослабляє натяг поєднання центра і вінця колеса.
де: – температура деталей поєднання в процесі роботи
- температурні коефіцієнти лінійного розширення
6. Розрахувати мінімальний потрібний натяг (для зубчастих передач поправку температурну деформацію не підраховують приймають Δt =0) у мкм
[N]min ≥ Δ + U + Δt
7. Розрахувати максимальний контактний тиск , допустимої міцності обхватування деталі у Н/мм2
[p]max = 0,5 σT2 [ 1 – (d1/d2)2]
8.Розрахувати максимальний допустимий натяг , гарантуючий міцність обхватування деталі у мкм
[Δ] max = [p] max Δ/p
9. Розрахувати максимальний допустимий натяг , гарантуючий міцність обхватування деталі у мкм
[N] max ≤ [Δ] max + u
10. По таблиці вибрати посадку з натягом для якої Nmax < [N]max і Nmin > [N]min
11. Розрахувати тиск від максимального натягу Nmax вибраної посадки у Н/мм2:
Р max (Nmax – u) Δ/p
12. Розрахувати силу запреcування для вибраної посадки у кН
FA = π d l pmax ƒn
де: fп = 0,2 – коефіцієнт тертя при напресування
13. Підібрати для збірки з’єднання потрібний прес.
14. Визначити температуру нагрівання деталі при напресуванні
Для попередження структурних змін у матеріалі температура нагрівання повинна бути нижче допускаємої для сталі і для бронзи
Визначити температуру охолодження деталі
де: zсб – додатковий зазор для забезпечення зборки визначається по таблиці
Приклад розрахунку
При ремонті і складанні вузлів механізмів проводять напре совку деталей (втулок, муфт, зубчатих коліс) на вали.
Визначаємо зусилля, необхідне при напресовці підшипників на вал.
Ø95Н8/S7
Необхідні граничні відхилення розмірів вала й отвору підшипників
Отвір Ø95Н8
Вал Ø95S7
Визначення зусиль напресування деталі
З’єднання навантажено обертовим моментом
Т = 197,3 Н м
Діаметр і довжина посадочної поверхні
d = 65 мм ; l = 80 мм
Умовний поверхневий діаметр маточини колеса d2 = 85 мм
Вал сполошний d1= 0
Матеріал зубчастого колеса і вала – сталь 45
Межа текучості матеріалу колеса σТ2 = 540 Н/м 2
Збірка напресуванням.
Коефіцієнт запасу щеплення К = 3
Коефіцієнт тертя при розрахунках щеплення –ƒ = 0,08 , пресування ƒr = 0,2
1. Розрахуємо середній контактний тиск Н/мм2
рm = 2KT × 103/(π d2 lƒc) = 2 × 3 × 237 × 103 / (3,14 × 652 × 80 × 0,08) = 15,22
2. Розрахуємо коефіцієнт С1 і С2
С1 = (1 + (d1/d2)2/1 – (d1/d2)2) – µ;
С2 = (1 + (d1/d2)2/1 – (d1/d2)2) + µ
Т.к. d1 = 0 то С1 = 1 – 0,3 = 0,7
С2 = (1 + (65/85)2/1 – (65/85)2) + 0,3 = 4,05
3. Розраховуємо деформацію деталей мкм
Δ=pmd × 103 ( C1/E1 + C2/E2) = 15,22 × 65 × 103(0,7/2,1×105+4,05/2,1×105)=22,3
4. Розраховуємо поправку на обминання невірностей
U= 5,5 (Ra1 + Ra1) = 5,5 (1,6 + 1,6) = 17,6 мкм
5. Розраховуємо мінімальний потрібний натяг
[N]min ≥ Δ + U + Δt = 22,3 + 17,6 = 39,9 мкм
Для зубчастих передач поправку температурну деформацію не підраховують приймають Δt = 0
6. Розраховуємо максимальний контактний тиск , допустимої міцності обхватування деталі
[p]max = 0,5 σT2 [ 1 – (d1/d2)2] = 0,5 × 540 [1 – (65/85)2] = 112,1 Н/мм2
7.Розраховуємо максимальний допустимий натяг, гарантуючий міцність обхватування деталі
[Δ] max = [p] max Δ/pm = 112,1 × 22,3 / 15,22 = 164,2 мкм
8. Розраховуємо максимальний допустимий натяг, гарантуючий міцність обхватування деталі
[N] max ≤ [Δ] max + U = 164 + 17,6 = 181,8 мкм
9. По таблиці вибираємо посадку Н7/S6 для якої Nmin = 36 > [N]min і
= 71 мкм < [N]max
10. Розраховуємо тиск від максимального натягу Nmax вибраної посадки:
Р max (Nmax – U) Δ/p = (71 – 17,6) 15,22/22,3 = 36,4 Н мм2
11. Розраховуємо силу запре совки для вибраної посадки
FA = π d l pmax ƒn = 3,14 × 65 × 80 × 36,4 × 0,20 = 118867,84 H = 118,8 кН
Таким чином, для збірки з’єднання потрібний прес , розвиваючий силу 120 кН
d2= 1,2d
Рисунок 1 схема напресування колеса на вал
Додаток 1
Таблиця 1 Початкові дані
|
№ п/п |
d, мм |
l, мм |
d2, мм |
Т, Нм |
|
1 |
40 |
55 |
50 |
140 |
|
2 |
30 |
45 |
40 |
110 |
|
3 |
50 |
65 |
60 |
150 |
|
4 |
60 |
65 |
70 |
170 |
|
5 |
45 |
60 |
55 |
110 |
|
6 |
35 |
65 |
50 |
120 |
|
7 |
50 |
65 |
60 |
170 |
|
8 |
55 |
80 |
75 |
160 |
|
9 |
60 |
75 |
70 |
180 |
|
10 |
80 |
115 |
100 |
190 |
|
11 |
85 |
120 |
110 |
180 |
|
12 |
45 |
70 |
60 |
120 |
|
13 |
35 |
50 |
40 |
110 |
|
14 |
50 |
70 |
65 |
120 |
|
15 |
55 |
75 |
70 |
160 |
|
16 |
60 |
80 |
70 |
150 |
|
17 |
90 |
120 |
110 |
170 |
|
18 |
95 |
125 |
115 |
180 |
|
19 |
80 |
110 |
105 |
160 |
|
20 |
65 |
90 |
80 |
180 |