Т = = 2049.84Н*мм = 2.04984 Н*м

F = 1.5(F1+F2)=1.5*(10+1)=16.5 H

Ft = F1 – F2= 10-1=9 H

Ттр =1.5Т = 3074.76 Н*мм = 3.07476 Н*м

1 часть.

Определение:

1)Диаметра d шпильки 6.

Шпилька установлена с зазором. Критерием работоспособности данного соединения является отсутствие сдвига деталей(несдвигаемости). Ïðè íàãðóæåíèè ñîåäèíåíèÿ òîëüêî ñäâèãàþùèì ìîìåíòîì Т óñëîâèå îòñóòñòâèÿ ñäâèãà èìååò âèä


где Т - суммарный ìîìåíò ñèë òðåíèÿ íà ñòûêå äåòàëåé, Т = 1.5Т1. Т1 – вращающий момент, дан в условии и равняется , – окружная сила звёздочки 1, Ксц – коэффициент запаса сцепления(запаса по несдвигаемости), принимаем ≥ 1.5.


Следовательно:


= = 4612140Н*мм = 4612.14 Н*м


Так же суммарный момент сил трения можно рассчитать по следующей формуле:

Где Fòð – ñóììàðíàÿ ñèëà òðåíèÿ íà ñòûêå äåòàëåé.

Выведем Fтр и получим, что

Н


мм


В свою очередь, Fтр можно определить по формуле


Fòð = Fçàò * f * i * z

Fçàò – сила затяжки одного болта, f – коэффициент трения на стыке. f = 0.4 из условия задачи. i – число рабочих стыков, в нашем случае = 2, z – количество болтов(шпилек)=1. Выведем из этой формулы Fçàò.

==18750Н


Для определения диаметра d шпильки 6 воспользуемся следующей формулой:



[]р – допускаемое напряжение растяжения стержня болта(шпильки). Расчитывается по формуле

=


- ïðåäåë òåêó÷åñòè ìàòåðèàëà áîëòà= 4*6*10. 4 и 6 – класс прочности болта 4.6. Sт – коэффициент запаса прочности. Для углеродистой стали принимаем равный 2.5, так подходит для диаметров от 16 до 60 мм.

1.3 – коэффициент касательных напряжений кручения при затягивании для стандартных крепёжных деталей при средних условиях трения в резьбе.


Из формулы(*) выведем d3.

d3 = =.

По ГОСТ 9150-81 ближайшая резьба для рассчитанного d3 - М(22). d3=18.93, d=22


2)Момента на ключе, необходимого для затягивания гайки 5.


Момент, необходимый для затягивания гайки 5 рассчитывают по следующей формуле:

Тзав = Тр+Тт

Тр – момент в резьбе = Fт ,d2 – средний диаметр резьбы.

Следовательно

Тр=Fт Н*мм


Тт – момент на торце расчитывают по формуле


Тт = Fзат*f*= Fзат*f*= 18750*0.15*Н*мм.

f – коэффициент трения на стыке = 0.15 для торца гаек.

размер под ключ по ГОСТ 15521–70.

Полученные значения момента на торце и момента в резьбе подставим в формулу определения момента завинчивания гайки.


Тзав = Тр+Тт = 92.09+37968.75 = 38060.84 Н*мм=38.06 Н*м.



3)Длин шпонок ℓ1 и ℓ2, длину ступицы ℓст детали 9.


Ñîåäèíåíèÿ ñ ïðèçìàòè÷åñêèìè øïîíêàìè (ðèñ. 6.1) ñòàíäàðòèçîâàíû ÃÎÑÒ 23360–78. Êàæäîìó

äèàìåòðó âàëà d ñîîòâåòñòâóþò îïðåäåëåííûå ðàçìåðû øïîíêè: b è

h. Ãëóáèíó âðåçàíèÿ øïîíêè â ñòóïèöó ïðè íèìàþò, k* 0,47h ïðè d≥ 40 ìì.


Т = 2049.84


3.1) Определим L шпонки 3

dв = 75мм


Из ÃÎÑÒ 23360–78 следует, что размеры шпонки h1=12мм, b1=20мм.

В этом случае глубина врезания шпонки:

к=0.47*12=5.64мм.

для материала Сталь улучшенная = 60МПа


Длина шпонки рассчитывается по формуле:

L1=ℓраб1+b1


где ℓраб1=


L1=161.53+20=181.53мм

По ГОСТ2330-78 L1=190



3.2) Определим L шпонки 4

Dст= 1.5dв+10 = 122.5мм


Из ÃÎÑÒ 23360–78 следует, что размеры шпонки h2=18мм, b2=32мм.

В этом случае глубина врезания шпонки:

к2=0.47*18=8.46мм.

для материала Сталь улучшенная = 60МПа


Длина шпонки рассчитывается по формуле:

L2=ℓраб2+b2


где ℓраб2=


L2=65.93+32=97.93мм

По ГОСТ2330-78 L2=100


3.3) Определим L ступицы детали 9

L ступицы детали 9 определяют


L=L1+10=200мм


L1 – длина шпонки 3, соединяющей детали 2 и 9


2 Часть.

Провека

4) Прочности клеевого соединения обкладок 8 со звёздочкой 1.

Ïðî÷íîñòü ñîåäèíåíèÿ çàâèñèò îò ìàòåðèàëîâ äåòàëåé, êà÷åñòâà

ïîâåðõíîñòè, òåìïåðàòóðû ñðåäû, òîëùèíû ñëîÿ êëåÿ (îïòèìàëüíàÿ âåëè÷èíà 0,05...0,15 ìì) è ðÿäà äðóãèõ ôàêòîðîâ. Ñî âðåìåíåì ïðî÷íîñòü ñíèæàåòñÿ èç-çà èçìåíåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ êëåÿ ïðè åãî ñòàðåíèè.  ñèëó ýòîãî ïðè îïðåäåëåíèè äîïóñêàåìûõ íàïðÿæåíèé ñîåäèíåíèÿïðèíèìàþò êîýôôèöèåíò çàïàñà ïî îòíîøåíèþ ê ïðåäåëüíûì õàðàêòåðèñòèêàì s = 3...5. Äîïóñêàåìûå íàïðÿæåíèÿ:


[τ]ср==МПа; []р===8.625МПа

- временное сопротивлении при отрыве для клея ПУ-2,

- временное сопротивление при сдвиге для клея ПУ-2



Условие прочности для соединения обкладок 8 со звёздочкой 1:

τ=МПа

Где Wp=

Условие прочности клеевого соединения τ<[τ]ср выполняется 0.35<4.


Вывод: Клей ПУ-2 подходит для соединения обкладок 8 со звёздочкой 1.


5)Пригодности бесшпоночного соединения с натягом по посадке H7/u7 вала 2 с деталью 9 для замены соединения с призматической шпонкой 3. Сборка – нагрев детали 9.


Ðàññ÷èòûâàÿ ñîåäèíåíèå, íåîáõîäèìî:

à) îáåñïå÷èòü ñïîñîáíîñòü ñîåäèíåíèÿ âîñïðèíèìàòü çàäàííóþ

íàãðóçêó;

á) ïðîâåðèòü ïðî÷íîñòü äåòàëåé ñîåäèíåíèÿ;

â) óñòàíîâèòü íåîáõîäèìûå óñëîâèÿ ñáîðêè (ñèëó çàïðåññîâêè,

òåìïåðàòóðó íàãðåâà èëè îõëàæäåíèÿ)



Íàòÿã â ñîåäèíåíèè îáåñïå÷èâàþò ïðè èçãîòîâëåíèè äåòàëåé ïî ñòàíäàðòíûì ïîñàäêàì ñ íàòÿãîì (ÃÎÑÒ 25347–82). Êàæäîé ïîñàäêå ñîîòâåòñòâóþò ïðеäåëüíûå çíа÷åíèÿ òàáëè÷íûõ (èçìåðåííûõ) ìèíèìàëüíîãî Nmin è ìàêñèìàëüíîãî Nmax íàòÿãîâ. Ïðèíèìàþò ðàñïðåäåëåíèå äåéñòâèòåëüíûõ ðàçìåðîâ äåòàëåé ïî íîðìàëüíîìó çàêîíó.



N pmin/max = Nm± 0,5


(Np min, Np max) – вероятностные натяги, Nm – ñðåäíèé òàáëè÷íûé íàòÿã, TD è Td – äîïóñêè îòâåðñòèÿ è âàëà ñîîòâåòñòâåííî.

 ñâîþ î÷å ðåäü:


Nm = =


ãäå es, ei – âåðõíåå è íèæíåå îòêëîíåíèÿ ðàçìåðà âàëà îò íîìèíàëà;

ES, EI – âåðõíåå è íèæíåå îòêëîíåíèÿ îòâåðñòèÿ.

Dmax = 30; Dmin = 0

dmax = 132; dmin = 102


TD = 30; Td = 30


N pmin= 132-0,5=110.78мкм

N pmax= 132-0.5=153.21мкм



u R = k1Ra1 + k 2Ra2=1.6*5+0.8*6=12.8мкм


k1 è k2 – êîýôôèöèåíòû; Ra1 è Ra2 – ñðåäíèåàðèôìåòè÷åñêèå îòêëîíåíèÿ ïðîôèëÿ ñîïðÿãàåìûõ ïîâåðõíîñòåé, ìêì.

Ïðè Ra > 1,25 ìêì k = 5. Ïðè Ra ≤ 1,25 ìêì k = 6.


Ðàñ ÷åò ñîåäèíåíèÿ âåäóò ïî ðàñ÷åòíûì íàòÿãàì* d, ìåíüøèì èçìåðåííûõ N:

= N - u R

Îïðåäåëÿþò ðàñ÷åòíûå íàòÿãè min è max, ñîîòâåòñòâóþùèå âåðîÿòíîñòíûì íàòÿãàì N pmin è N pmax:

Pmin=min = N pmin - u R =110.78-12.8=97.98

Pmax=max = N pmax - u R = 132-12.8 = 119.2

 îáëàñòè óïðóãèõ äåôîðìàöèé äàâëåíèÿ ïðîïîðöèîíàëüíû ðàñ÷åòíûì íàòÿãàì. (Íàòÿãó min ñîîòâåòñòâóåò äàâëåíèå pmin , íàòÿãó max – pmax.)



5.1) Способность соединения воспринимать заданную нагрузку.

Äàâëåíèå p, íåîáõîäèìîå äëÿ ïåðåäà÷è çàäàííûõ îñåâîé ñèëû FA è êðóòÿùåãî (âðàùàþùåãî) ìîìåíòà T, îïðåäåëÿþò èç óñëîâèÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ñäâèãà


МПа

K – коэффициент запаса сцепления. Примем K = 3, d – наружный диаметр вала

dв = 75 мм, l – длина соединения. lст = 200 мм, f – коэффициент трения. f = 0,08 (для материалов сталь-сталь)


Äàâëåíèå p ñâÿçàíî ñ ðàñ÷åòíûì íàòÿãîì (â ìêì) ôîðìóëîé Ëÿìý:


мкм

ãäå C1 è C2 – êîýôôèöèåíòû äåôîðìàöèè äåòàëåé.

Вåëè÷èíû ñ èíäåêñîì 1 îòíîñÿòñÿ ê îõâàòûâàåìîé äåòàëè, ñ èíäåêñîì 2 – ê îõâàòûâàþùåé

Коэффициенты Пуассона и модули упругости:

μ1 = 0,3, E1 = 2,1∙105 МПа – для стали

μ2 = 0,3, E2 = 2,1∙105 МПа – для стали


â ïðîâåðî÷íîì ðàñ÷åòå, çíàÿ , íàõîäÿò ñîîòâåòñòâóþùåå åìó äàâëåíèå


р= = =45.95МПа


Ìèíèìàëüíî äîïóñòèìûé ïî óñëîâèþ ïåðåäà÷è çàäàííîé íàãðóçêè èçìåðåííûé íàòÿã:

Nmin = δ + UR = 52.53+12.8=65.33



5.2) Проверка прочности соединяемых деталей


Ïðè ñáîðêå äåòàëåé ñîåäèíåíèÿ â íèõ âîçíèêàþò íàïðÿæåíèÿ. Ïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè ìîãóò îñëàáèòü íàòÿã, ïîýòîìó îáû÷íî îãðàíè÷èâàþò ïðåäåëàìè òåêó÷åñòè íàèáîëüøèå ýêâèâàëåíòíûå íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå â ñîáðàííûõ äåòàëÿõ.

Óñëîâèå îòñóòñòâèÿ íåäîïóñòèìûõ ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé

pmax ≤ pòmin

pmax – äàâëåíèå, ñîîòâåòñòâóþùåå ìàêñèìàëüíîìó ðàñ÷åòíîìó íàòÿãó max;

pò min – ìåíüøåå èç äâóõ çíà÷åíèé: ðò1, pò2


Pт1=0.5=0.5*650=325МПа


Pт2=0.5=0.5*280]=87.52МПа


для Ст45 улучшенной=650МПа

для Ст35Л = 280 МПа

Pтmin = Pт2


Íàòÿã, ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìûé ïî óñëîâèþ ïðî÷íîñòè ñîáðàííûõ äåòàëåé:


[N ]max= + u R = + 12.8=112.85мкм



5.3) Проверим на условие пригодности посадки

 ïðîåêòíîì è ïðîâåðî÷íîì ðàñ÷åòàõ óñëîâèÿ ïðèãîäíîñòè ïîñàäêè ìîãóò áûòü çàïèñàíû òàê:

N pmin ≥ [N]min ; N pmax < [N]max

ãäå N pmin , N pmax – ìèíèìàëüíûé è ìàêñèìàëüíûé âåðîÿòíîñòíûå íàòÿãè ïîñàäêè

110.78≥65.33 ; 153,21 > 112.85


 ïðîâåðî÷íîì ðàñ÷åòå óñëîâèÿ ïðèãîäíîñòè ïîñàäêè ìîãóò áûòü çàïèñàíû è â âèäå:

pmin ≥ p ; pmax < pòmin

97.98 ≥ 45.95 ; 119.2 > 87.52


Вывод: Т.К. условие пригодности посадки не выполняется, следует, что посадка H7/u7 не подходит для данной сборки и ею нельзя заменить соединения с призматической шпонкой 3.















Используемая литература:

1 Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ ê âûïîëíåíèþ äîìàøíåãî çàäàíèÿ ïî ðàçäåëó «Ñîåäèíåíèÿ» êóðñà «Îñíîâû êîíñòðóèðîâàíèÿ äåòàëåé è óçëîâ ìàøèí»


Случайные файлы

Файл
29451-1.rtf
73938.rtf
143373.rtf
142160.rtf
130178.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.