Метрология, стандартизация и сертификация. Нормирование точности: Задания и методические указания к оформлению курсовой работы, страница 4

рдоп                  - наибольшее допускаемое давление на контактной поверх­ности, при котором                                       отсутствуют пластические деформации;

 и         - пределы текучести материалов.

При расчете определяют минимальный и максимальный функцио­нальный натяги в соединении  и .

1. Минимальный расчетный натяг определяется из условия обеспечения прочности соединения по формулам:

- при нагружении крутящим моментом (Мкр )

- при осевом нагружении (Р)

                    

- при одновременном нагружении крутящим моментом и сдвигающей силой

            где fвыбирают по доминирующей составляющей, или определяют пропорционально действующим силам. 

                        

Для данного соединения

 

Определяем минимальный функциональный натяг:

                          

            Для материалов с одинаковыми механическими свойствами
Uш = 2 К (RzD+ Rzd);        К= 0,5 [4, с.69];

Uш= 2 · 0,5 · (6,3 + 6,3) = 12,6  13 мкм.

Uшучитывает смятие неровностей при запрессовке. При сборке нагревом охватывающей детали Uш можно не учитывать.

Поправка Utучитывает различие рабочей температуры и тем­пературы сборки и различие коэффициентов линейного расширения

                           

В зависимости от соотношения  и  и tp и t знак, с которым учитывается поправка может быть различным.

Поправка Uц учитывает деформацию деталей от действия центробежных сил (для диаметров до 500 мм и до 30 м/с – Uц - 1...4мкм).

На прочность соединения с натягом также влияют погрешности формы деталей, повторные сборка-разборка Uз - р, вибрация и удары. Uз – р = 1…4 мкм.

2.  Максимальный функциональный натяг  определяется из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей:

где  — максимальный расчетный натяг;

             - для втулки              

             - для вала         

Для расчета  выбирают меньшее из двух полученных значений.

Для данного примера в худших условиях будет работать отверстие (втулка), т.к. вал сплошной

             Па[4, с.68];

                        мкм.

Поправка           учитывает увеличение контактного давления у торцов охватывающей детали. Ее вводят для уменьшения давлений в середине соединения. определяют из графика [4, с.67, рис.III-10], [3, с.336].

При       и     

                   мкм

 3. Выбор посадки

                                     

По ГОСТ 25347-82 выбираем ближайшую стандартную посадку и определяем запасы прочности соединенияи  

Nзэчасть допуска натяга, обеспечивающая запас прочности соединения при эксплуатации:

Nзс- часть допуска натяга, обеспечивающая запас прочности детали при сборке:

Посадка подобрана оптимально, если выполнено условие Nзэ > Nзс и выбраны рекомендуемые поля допусков отверстия и вала.

Для данного примера подобрать рекомендуемую посадку по ГОСТ 25347-89 невозможно.

Для подбора посадки определяем функциональный допуск посадки

мкм.

Конструкторский допуск посадки

                 

где и -табличные (стандартные) значения.

Если принять то

мкм.

По ГОСТ 25346-82 для диаметра соединения Ø 40 мм и допуска TD = Td = 26 мкм ближайшими являются 6 квалитет (IT = 16 мкм) и 7 квалитет (IT= 25 мкм) для отверстия.

Подберем посадку в системе отверстия: отверстие - Ø 40  и вал - по 6 квалитету.

Определим основное отклонение для детали "вал".

Рис_схемы

Рис. 1. Схема расположения полей допусков соединения с натягом

Если принять   выбранной посадки равнымто величина eiравна

мкм.

По ГОСТ 25346-89 ищем ближайшее меньшее или равное стандартное  значение

основного отклонения. Для Ø 40 выбираем v (ei= 68 мкм) и поле допуска вала Ø 40                ,     где ei - стандартное(по ГОСТ25346-89), a es = ei + Td (Tdпо выбранному квалитету).

Посадка подобрана Ø  40 

Для нее

Так как > — посадка подобрана оптимально.

При подборе посадок может быть использована система вала или комбинирование полей допусков. В том случае, если при подборе посадки конструкторские допуски деталей настолько малы, что экономически не выгодны, выбирают рекомендуемую по ГОСТ 25437-89 посадку по условию  и для обеспечения условия прочности соединения используют дополнительное крепление в виде шпонки, винта, штифта; можно изменить конструктивные параметры соединения d, l, материал или использовать селективную сборку.