Выбор и обоснование посадок сопрягаемых деталей предложенного узла. Расчёт и выбор посадок с зазором. Шпоночное соединение

      Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных и Пищевых технологий

кафедра

технологии металлов и металловедения

Курсовая работа

       «Выбор и обоснование посадок сопрягаемых деталей предложенного узла»

Выполнил:                                     Подпись:      

студент 434 гр.                               

Проверила:                                    Подпись:   

Санкт-Петербург

2005 г.

Вариант № 13

1.1  Расчёт и выбор посадок с зазором:

Исходные данные:

-диаметр сопряжения d=21мм=0,021м;

- длина сопряжения l=28мм=0,028м;

- угловая скорость ω=70 рад/с;

-абсолютная вязкость масла μ=0,07 Н*с/м²;

- нагрузка на опору R=700 Н;

-шероховатость: втулки R_zD=1,25 мкм, R_zd=1,25 мкм.

Порядок расчёта:

1.  Определим среднее удельное давление в подшипнике Р, Н/м²:

КН/м

2.  Установим минимальную допустимую толщину масляного слоя [h_min] и [h_min]′, мкм:

;

;

3.  Рассчитаем значение А для минимально допустимого масляного слоя в начале А_h и в конце А_h′ эксплуатации:

;

;

4.  По графику определим относительный эксцентриситет x_min:

при x_min=0,3 толщина масляного слоя=[h_min];

при x_max=0,88 толщина масляного слоя=[h_min]′;

5.  Найдём минимальный допускаемый зазор [S_min], мкм:

;

6.  Найдём максимальный допускаемый зазор [S_max], мкм:

;

7.  Рассчитаем оптимальный зазор S_опт, мкм, когда толщина масляного слоя достигает своего наибольшего значения h′:

, где x_опт-значение x, при котором А=А_опт;

8. Определим максимальную толщину масляного слоя h′, при оптимальном зазоре, мкм

      ;

9.  По таблицам систем допусков и посадок выберем посадки, удовлетворяющие условиям:

S_min ≥ [S_min];                           1-ое условие: S_{min гост}40 ≥ 26мкм

S_max ≤ [S_max]-2*(R_zD+R_zd);     2-ое условие: S_{max гост}94 ≤ 106мкм

Посадка                                        3-ье условие: S_{ср гост}47  40мкм      Выбираем:

Схема полей допусков:

Эскизы:

1.  Эскиз детали в сборе:                                2. Эскиз отверстия:                       

3. Эскиз вала:

                                                                                            мкм

                                                                                                      мкм

1.2  Расчёт и выбор посадок с натягом:

Исходные данные:

- номинальный диаметр сопряжения: d=28мм

- длина сопряжения l=24мм=0,024м;

- передаваемый крутящий момент: М_кр=4Н*м;

- материал сопрягающих деталей: чугун/ сталь;

- шероховатость: втулки R_zD=1,6 мкм, R_zd=1,6 мкм.                                  -f=0,1- коэффициент трения.   

Материал вала – сталь, материал втулки- бронза.

Порядок расчёта:

1.  Определим наименьшее удельное давление между поверхностями сопряжения вала и втулки P_min, Н/м²:

2. Найдём значение наименьшего допустимого натяга [N_min], мкм:

, где

E_D=1,98*10¹¹Н/м²- модуль упругости материала отверстия;

E_d=0,84*10¹¹Н/м²- модуль упругости материала вала;

μ_D=0,3 и μ_d=0,33- коэффициенты Пуассона для материала отверстия и вала;

 ;

 ;

3. Определим значение расчётного натяга с учётом наличия шероховатостей вала и втулки N_расч, мкм:

 ;

N_{min ГОСТ}≥ N_расч, N_{min ГОСТ}=7мкм, N_{max ГОСТ}=41мкм;

Выбираем:            мкм                      мкм

4. Определим наибольшее удельное давление на сопрягаемых поверхностях P_max, Н/м²:

 ;

5. вычислим наибольшее напряжение в охватываемой детали σ_d, Па:

 ;

6. Проверим прочность по условию:

[σ_т]≥ σ_d, σ_D

- Для втулки. -Для вала.

Эскизы:

1.  Эскиз детали в сборе:                                2. Эскиз отверстия:                       

3. Эскиз вала:

мкм

1.3  Расчёт и выбор посадок подшипников качения на вал и в корпус:

Исходные данные:

- Исходные диаметры: D=50 мм, d=20 мм.

- радиальная нагрузка: Р=1500Н;

- режим работы: нормальный;

Порядок расчёта:

1. Выберем подшипник качения: