Силовой расчет посадки с натягом для зубчатого колеса поз. 11 на вал поз. 3

Рассчитаем посадку с натягом для зубчатого колеса поз. 15 на вал поз. 5 по [3, стр. 222 – 224].

N_расч = , (1)

где: – крутящий момент по валу;

l = 50 мм – длина зацепления зубчатого колеса;

D = 28 мм – посадочный диаметр зубчатого колеса;

=1,5D +10 мм – диаметр зубчатого колеса; (2)

f = 0,14 – коэффициент сцепления;

С₁, С₂ – коэффициенты, зависящие от размеров, формы и материалов сопрягаемых деталей;

Е_1, Е₂ - модули упругости: ; ;

Найдем значение коэффициента С₁:

C₁ = +m, (3)

где: m - коэффициент Пуассона.

Найдем значение коэффициента С₂:

C₂ = - m, (4)

где: d₁ = 0 – диаметр отверстия в вале.

С₂ = 1 – 0,3 = 0,7.

Рассчитаем крутящийся момент на валу:

(5)

где: N– мощность на валу, Вт;

𝜂 – КПД= 0,7;

𝛚–угловая скорость.

(6)

где: n – частота вращения вала, об/мин;

Определим минимальный расчётный натяг:

Учтем поправку на смятие неровностей контактных поверхностей:

, (7)

где: - высота неровностей поверхностей отверстия и вала;

k – коэффициент высоты смятия.

k = 0,3;

Полный минимальный натяг вычисляется с учётом поправки:

(8)

Максимально допустимый натяг:

N_{mах расч} = P_доп D , (9)

где: – контактное усилие.

Максимальное допустимое контактное усилие на поверхности зубчатого колеса:

P_доп вт = 0,58s_{Т ,} (10)

- предел текучести материала зубчатого колеса.

Максимальное допустимое контактное усилие на поверхности вала:

P_доп в = 0,58s_{Т ,} (11)

Выбираем меньшее контактное усилие:

(12)

Полный максимальный натяг вычисляется с учётом поправки:

По наибольшему функциональному натягу выбираем посадку по [2, табл. 7­–11, стр. 47–79]:

.

3.2.Расчет параметров посадки с натягом:

Определим основные параметры посадки с натягом по [2, табл. 7–11, стр. 47–79]:

= =28 мм;

ES = +21 мкм;

EI = 0 мкм;

es = +61 мкм;

ei = +48мкм;

TD = ES – EI =21– 0 = 21 мкм; (13)

Td = es – ei = 61 – 48 = 13 мкм; (14)

TDd = TD + Td =21 + 13 = 34 мкм; (15)

; (16)

; (17)

; (18)

; (19)

; (20)

. (21)

 

Рис.15 Схема полей допусков соединения вал поз. 3­­­– зубчатое колесо поз. 11.

 

Расчет параметров посадки с натягом на втулку поз. 28 с валом поз. 3.

Определим основные параметры посадки с натягом по [2, табл. 11-13, стр. 79-97]:

= =28 мм;

ES = -7 мкм;

EI = -28 мкм;

es = +61 мкм;

ei = +48 мкм;

TD = ES – EI = -7 + 28 = 21 мкм;

Td = es – ei = 61 – 48 = 13 мкм;

TDd = TD + Td =21 + 13 = 34 мкм;

;

;

;

;

;

.

 

Рис.16 Схема полей допусков соединения вал поз. 3 – втулка поз. 28.

Расчет параметров посадки с зазором

Расчет параметров посадки с зазором на крышку подшипника поз. 21 с корпусом поз. 4.

Определим основные параметры посадки с зазором по [2, табл. 9–14, стр. 66–106]:

= =62 мм;

ES =+90 мкм;

EI = +60 мкм;

es = -60 мкм;

ei = -90 мкм;

TD = ES – EI = 90 - 60 = 30 мкм;

Td = es – ei = -60 + 90 = 30 мкм;

TDd = TD + Td = 30 + 30 = 60 мкм;

;

;

;

;

; (22)

. (23)

Рис.17 Схема полей допусков соединения корпус поз. 4 – крышка поз. 21.

Расчет параметров посадки с зазором на крышку подшипника 16 с корпусом 4.

Определим основные параметры посадки с зазором по [2, табл. 9–14, стр. 66–106]:

= =52 мм;

ES =+104 мкм;

EI = +30 мкм;

es = -30 мкм;

ei = -104 мкм;

TD = ES – EI = 104 - 30 = 74 мкм;

Td = es – ei = -30 + 104 = 74 мкм;

TDd = TD + Td = 74 + 74 = 148 мкм;

;

;

;

;

;

.

Рис.18 Схема полей допусков соединения корпус поз. 4 – крышка поз. 16.

Расчет посадок для колец подшипников качения