Исходные данные и требования к решению задачи.

Расчет и выбор посадок с натягом.

Рассчитать, выбрать и построить схему расположения полей допусков посадки с натягом с указанием размеров, отклонений из системы ИСО (ISO) для гидродинамических подшипников скольжения при исходных данных:

Передаваемая осевая сила Р = 0 кН

Передаваемый момент Мкр=185 Н*м

Номинальный диаметр D=40 мм

Внутренний диаметр вала d1=0 мм

Наружный диаметр втулки d2=80 мм

Номинальная длина сопряжения l=60 мм

Материал вала – Сталь 35, материал втулки – сталь 35

Метод запрессовки – Механический

Смазка: без смазки

Решение задачи:

Посадки с натягом предназначаются для образования неподвижных соединений. Разность между диаметром вала и внутренним диаметром втулки до сборки определяет натяг N. При запрессовке деталей происходит растяжение втулки на величину и одновременно сжатие вала на величину , причем N= Упругие силы, вызываемые натягом, создают по поверхности соединения деталей напряжения, препятствующие их взаимному смещению.

Предельные значения натягов выбранной посадки должны удовлетворять следующим условиям:

1. При наименьшем натяге должна обеспечиваться прочность соединения, т.е. не должно быть относительного поворота деталей от действия внешнего крутящего момента или осевого усилия или их совместного действия. Это условие выполняется, если , где – наибольший прикладываемый к одной детали момент кручения, - момент трения, зависящий от натяга, размеров соединяемых деталей, шероховатости поверхностей и других факторов.

2. При наибольшем натяге должна обеспечиваться прочность соединяемых деталей, т.е. наибольшее напряжение, возникающее в материалах деталей, не должно превышать допустимого значения.

Величину наименьшего натяга при условии, что сопрягаемые поверхности идеально гладкие рассчитываем по формуле:

где

Удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па

Номинальный диаметр сопряжения, мм

Модули упругости материалов соединяемых деталей

Коэффициенты, определяемые по формулам:

D, d1, d2 - Соответствующие диаметры сопрягаемых деталей, мм

Коэффициенты Пуассона для металлов охватывающей и охватываемой деталей.

= 1.9

Величина удельного контактного эксплуатационного давления при совместном действии осевого сдвигающего усилия и крутящего момента определяется по формуле:

Коэффициент трения, выбирается согласно рекомендациям.

n=1.75 - Коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегрузки и воздействия вибраций.

Наибольший расчетный натяг находим по формуле:

В качестве принимается одно из двух значений , рассчитанных по формулам

, имеющее наименьшее значение.

- условный предел текучести или предел прочности сопрягаемых отверстий и вала

= Па

=136590000 Па

На прочность соединения вала и отверстия оказывает существенное влияние высота микронеровностей. Для расчета компенсации влияния микронеровностей воспользуемся формулой

k - коэффициент, учитывающий смятия микронеровностей поверхностей отверстия и вала k=0.4. Для определения возьмем поле допуска для отверстия H6, для вала s5.