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:



[ 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 1552170.

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 1 и 2, длину ступицы ст детали 9.


Ñîåäèíåíèÿ ñ ïðèçìàòè÷åñêèìè øïîíêàìè (ðèñ. 6.1) ñòàíäàðòèçîâàíû ÃÎÑÒ 2336078. 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 2336078 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=раб1+b1


где раб1=


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 2336078 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=раб2+b2


где раб2=


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 2534782). 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 = N0,5


(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

110.7865.33 ; 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
fdipl.doc
158821.rtf
7362-1.rtf
130894.rtf
referat.doc




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.