Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Расчет деформаций сопрягаемых деталей.





Факультет: Механический

  

Кафедра: технологии конструкционных материалов и машиностроения

 

 

Расчет вала механизма натяжения ремня вентилятора.

Пояснительная записка

 

Руководитель:

___________Гончарова Я.С.

   (подпись)

_____________________

       (оценка)          (дата)

Разработал:

Студент гр. 91-01

Горнаков ____________

                           (подпись)


                                       Содержание

 

1 Расчет посадки с натягом

1.1 Требования, предъявляемые к посадке с натягом

1.2 Расчет посадки с натягом

2 Выбор посадки для гладкого цилиндрического сопряжения и расчет     

калибров

2.1 Выбор посадки для сопряжения «ось – распорная втулка»

2.2 Расчет исполнительных размеров калибров

3 Выбор посадки шлицевого соединения

4 Расчет и выбор посадок колец подшипника качения

4.1 Характеристика подшипников качения

4.2 Расчет и выбор посадок колец подшипника качения

4.3 Определение монтажного зазора

Список использованной литературы


Задание на курсовое проектирование

Тема: «Расчет механизма натяжения ремня вентилятора»

 

Таблица А1 – Исходные данные для расчета(вариант 4)

 

Сопряжение

а

б

в

г

d, мм d2, мм l, мм Мкр, Нм Р, Кн   d, мм  

Шпонка призматическая, соединение плотное

l, мм Номер подшип. R, кН класс
30 55 45 100 0,6 35 35 107 0,5 6

 

 

Примечание:

1. Узел работает спокойно, нагрузка спокойная

2. Материал вала – Сталь 45.

3. Материал втулки – Сталь 15.

 

Таблица А2 – Исходные данные для расчета размерной цепи

A1 A2,A3 A4 A5 A6 A0
108H9 19h7 65h9 5js10 5js10 0.2-0.5

 


Привод вентилятора осуществляется 2-мя клиновыми ремнями. Крыльчатка вентилятора устанавливается на фланец шкива. Шкив установлен на 2-х подшипниках на оси. Ось запрессована в кронштейн. В оси нарезана резьба, в которую завинчивается натяжной болт с контргайкой. В кронштейне имеются отверстия – прорези, позволяющие перемещать на определенную величину вентилятор в сборе и тем самым регулировать натяжение ремня.   



 


Расчет посадки с натягом.

Требования, предъявляемые к посадке с натягом

 

Посадки с натягом в механизмах и машинах применяют для соединения деталей и передачи крутящего момента. Прилагаемый к сопряжению крутящий момент должен передаваться за счет сил трения, возникающих на сопрягаемых поверхностях деталей под воздействием натяга. При выборе посадки для конкретного сопряжения необходимо выдержать два условия:

1.При наименьшем натяге должна обеспечиваться передача внешнего момента, осевой силы или их совместного действия.  

2.При наибольшем натяге выбранная посадка не должна разрушать сопрягаемые детали.

 

Расчет посадки с натягом

 

Для расчета предложено сопряжение шкиф - ось. По заданию (пункт «а», рис. 7) на сопряжение действует крутящий момент и осевая сила, поэтому расчет посадки с натягом будем вести для условия совместного действия крутящего момента и осевой силы.

Условия выбора посадки:

;      ;

где ; - допустимый минимальный и максимальный натяги в сопряжении;

  ; - минимальный и максимальный натяги выбранной посадки.

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

 

                                                  (1.1)

где p э – удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па;

d-номинальный диаметр соединения, м;

Е1, Е2 – модули упругости соединяемых деталей (Е1и Е2=2,0 )

С1, С2 –коэффициент Ляме.

Определим величину удельного контактного эксплутационного давления:

                                          (1.2)

где n – коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегрузки, принимаю n=1

Мкр – крутящий момент

Р – осевая сила

d, l- номинальные диаметр и длина соединения.

f- коэффициент трения.(приложения А.2)

 

Определим наименьший расчетный натяг , предварительно определив коэффициенты Ляме:

 

                                                   (1.3)

 

                                                   (1.4)

где d 1, d 2, - диаметры колец, мм;

 и - коэффициенты Пуассона для металлов вала и отверстия, принимаю равными =0,3 и =0,3.

 

 

;

 

;

Определим минимальный натяг [ ], обеспечивающий передачу заданного крутящего момента и осевой силы:

[ ]= ;                                    (1.5)

где - поправка на смятие неровностей детали;

   - поправка на различные температурные условия сборки и работы,а также различные коэффициенты линейного расширения деталей;

   - поправка на деформацию деталей от центробежных сил.

Учитывая, что сборка и эксплуатация механизма натяжения ремня вентилятора осуществляется с небольшой разницей температур, а скорость вращения колеса невысокая, примем поправки  и , равными 0.

Поправку определим из выражения:

;                                          (1.6)

где -коэффициент смятия неровностей отверстия втулки и вала, К=0,25 для деталей из одинакового материала, сборка со смазкой.

и  - высота неровностей поверхностей отверстия и вала. =3,2 и =6,3 (при точности изготовления вала по 6-му квалитету, а отверстия по 7-му)

[ ]= 3,2+5,8 = 9 мкм                                         

Найдем [P ] по формуле:

=              (1.7)

= (1.8)

где Па; Па – предел текучести.

Определим , приняв для расчета меньшее значение [P ]:

=  (1.9)

Определим максимально допустимый натяг [ ]

[ ]= ;                        (1.10)

 

где  - поправка на увеличения контактного давления у торцов охватывающей детали, принимаем равной 1.

[ ]= =95,8мкм.

Условия выбора посадки выполняются: =9,4мкм>[ ]=9мкм

                                                                =90мкм<[ ]=95,8мкм.

По стандарту ГОСТ25347-82 выберем предпочтительную посадку Ǿ45

Расчет деформаций сопрягаемых деталей.

 

При расчете посадок с натягом, после выбора посадки по стандарту, в необходимых случаях производят расчет деформаций сопрягаемых деталей.

Расчет деформаций деталей выполняют в тех случаях, когда эти деформации могут повлиять на работу других деталей механизма, например, деформация кольца подшипника качения может привести к заклиниванию тел качения. В наших условиях деформация вала не влияет на работу других деталей.

Величину деформации шкива определим по формуле:

;                                             (2.1)

где - удельное давление при максимальном натяге выбранной посадки;

      (2.2)





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2019 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.