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)	ϭг =36∙107
Коэффициент Пуассона	μd =μD =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 N_{min расч} расчетного натяга, обеспечиваю­щего взаимную неподвижность соединяемых деталей, и наибольшего N_{max расч} расчетного натяга, определяющего прочность соединяемых деталей.

Натяги N_min и N_max, обеспечиваемые выбранной по результатам расчета стандартной посадкой, должны удовлетворять условиям:

< , > , (1.1)

где N_{min ф}, N_{max 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 Р_э - 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;

С_D и C_d – 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 Р_доп – 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 U_Rz, 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: