Машиностроение \ Метрология, стандартизация и сертификация

Расчет параметров посадок гладких цилиндрических поверхностей. Расчет и построение размерной цепи с заданным замыкающим звеном с соответствующей точностью, страница 2

Рис. 1 Графическое изображение полей допусков и посадок в СА

Рис. 2 Графическое изображение полей допусков и посадок в СВ

Задание №2.

Расчет и выбор посадки с зазором

2.1. Исходные данные

Номинальный диаметр подшипника: ;

длина подшипника: ;

скорость вращения вала: ;

гидродинамический коэффициент вязкости масла индустриального 45: ;

нагрузка в цапфе: .

2.2. Расчет и выбор посадки с зазором

Определяем среднее давление в подшипнике:

Частота вращения вала равна

Вычисляем значение произведения :

Так как наивыгоднейший тепловой режим работы подшипника наступает при соотношении толщины масляного слоя и зазора в подшипнике , то величина наивыгоднейшего зазора равна

Определяем расчетную величину зазора:

, где - величины шероховатостей поверхностей отверстия и вала.

При выборе стандартной посадки должно соблюдаться соотношение , допускаемое отклонение .

Рассмотрим посадку ⌀95:

;

Расхождение равно .

Определим наименьшую толщину масляного слоя:

Необходимое условие выполняется:

, следовательно, выбранная посадка удовлетворяет всем необходимым условиям.

Рис. 3. Схема расположения полей допусков посадки с гарантированным зазором

Задание №3.

Расчет и выбор посадки с натягом

3.1. Исходные данные

Номинальный диаметр соединения: ;

внутренний диаметр: ;

диаметр охватывающей детали: ;

длина соединения: ;

крутящий момент: ;

материал: сталь 45;

предел текучести материала деталей: 360 МПа;

коэффициент трения: 0,16.

3.2. Расчет и выбор посадки с натягом

Рассчитываем удельное давление на сопрягаемых поверхностях при действии крутящего момента:

Определяем наименьший натяг в соединении, обеспечивающий передачу крутящего момента. Для этого сначала находим коэффициенты :

;

, где - коэффициенты Пуассона материалов вала и отверстия соответственно, .

Наименьший натяг равен:

, где - модули упругости материалов вала и отверстия,

В процессе сборки узла происходит смятие микронеровностей поверхностей вала и отверстия, поэтому расчетный натяг, по которому осуществляется выбор посадки, определяется с учетом шероховатости сопрягаемых поверхностей, равных соответственно для вала , для отверстия :

Стандартная посадка подбирается так, чтобы .

Рассмотрим посадку ⌀150:

;

Проверяем прочность соединения в случае максимального натяга. Максимальное удельное давление при этом равно:

Напряжения, возникающие в охватывающей (отверстие) и охватываемой (вал) деталях соответственно равны:

;

Условие прочности выполняется:

, , следовательно, посадка ⌀150 подобрана верно.

Задание №4.

Расчет исполнительных размеров гладких предельных калибров

4.1. Исходные данные

Сопряжение ⌀.

4.2. Порядок расчета

1) Для заданной посадки определить предельные отклонения и предельные размеры деталей соединения по ГОСТ 25347-82.

2) По найденным отклонениям построить схему расположения полей допусков контролируемых деталей соединения.

3) На схеме расположения полей допусков соединения по предельным отклонениям вычертить схему расположения полей допусков рабочих и контрольных калибров с указанием их координат и допусков согласно ГОСТ 24853-81.

4.3. Расчет исполнительных размеров гладких предельных калибров

Предельные размеры отверстия ⌀: