Решение.
1. Определим контактное давление в соединении по формуле (1в), т.к. присутствует осевая сила F и вращающий момент T, приняв коэффициент запаса от сдвига k=2:
(Па)
=
= 7.9 (МПа)
Т.к. коэффициент трения f не задан по условию задачи, то принимаем его самостоятельно из таблицы 4 для цветных сплавов f = 0.05.
2. Определим по табл. 1.3 модуль упругости E, коэффициент Пуассона m и предел текучести sт для бронзы БрАЖ9-4:
E = E1 = E2 = 1.1×105 (МПа);
m = m1 = m2 = 0.33;
sт = 200 (МПа).
3. Расчетный (минимальный) натяг вычислим по формуле (2):
где
4. Минимальный требуемый натяг определяем по формуле (4), найдя Rz = 4 × Ra = Rz1 = Rz2 = 4 × 2.5 = 10 мкм:
5. Наибольший расчетный натяг [формула (6)]:
6. Максимальный требуемый натяг с учетом сглаживания микронеровностей вычислим по формуле (4):
7. По таблицам 1.1 и
1.2 подбираем посадку так, чтобы натяг
мкм,
а
мкм.
На рисунке 1.5 графически показано, каким
образом необходимо выбрать требуемую
посадку.
В соответствии с
этими условиями подходит посадка –
Æ110H8/u8; предельные
отклонения отверстия для квалитета H8
–
;
предельные отклонения вала для квалитета
u8 –
.
Минимальный и максимальный натяги
выбранной посадки Æ110H8/u8:
Nmin = 144 – 54 = 90 (мкм) – должно быть не менее 67 мкм (условие выполнено);
Nmax = 198 – 0 = 198 (мкм) – должно быть не более 233 мкм (условие выполнено).
Оба условия удовлетворены, значит, посадка подобрана верно.
Рис. 1.5. Расположение полей допусков
Примечание: Кроме выбранного поля допуска для отверстия H8 смогут подойти и все поля допусков с квалитетом меньше 8 (т.е. H4, H5, H6, H7). Однако, исходя из условия экономичности при изготовлении предпочтительнее выбирать поля допусков с более грубыми квалитетами точности. Поэтому выбран самый большой и удовлетворяющий всем расчетам квалитет точности (Н8) из возможных.
ОТВЕТ: Для выполнения соединения венца червячного колеса на центр следует назначить посадку Æ110H8/u8.
1.3. Тесты для самоконтроля
1. Степень приближения действительных параметров размеров к идеальным называется … |
|
1) точностью |
2) нулевой линией |
3) погрешностью |
4) допуском |
2. Соединения деталей с натягом осуществляется за счет сил … |
|
1) упругости |
2) тяжести |
3) шероховатости |
4) инерции |
3. Стандартную посадку выбирают из условия … соединения |
|
1) точности |
2) равнопрочности |
3) неподвижности |
4) смятия |
4. К соединению с натягом не относится соединение … |
|
1) кулачка на оси |
2) венца червячного колеса на колесном центре |
3) двух стальных листов внахлест |
4) диска турбины на валу |
5. … размер – это размер, устанавливаемый с допустимой погрешностью |
|
1) наименьший предельный |
2) предельный |
3) номинальный |
4) действительный |
6. … размер служит началом отсчета отклонений и относительно которого определяются предельные размеры |
|
1) номинальный |
2) предельный |
3) квалитет |
4) действительный |
7. Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется … размера |
|
1) допуском |
2) квалитетом |
3) погрешностью |
4) точностью |
8. Допуск непосредственно влияет на трудоемкость изготовления и себестоимость деталей. Чем … допуск, тем проще и дешевле изготовление |
|
1) больше |
2) меньше |
|
|
9. … – это алгебраическая разность между размером (действительным, предельным и т.д.) и соответствующим номинальным размером |
|
1) погрешность |
2) точность |
3) квалитет |
4) отклонение |
10. … отклонение – это алгебраическая разность между размерами – действительным и номинальным |
|
1) нижнее |
2) верхнее |
3) предельное |
4) действительное |
11. … отклонение – алгебраическая разность между предельным и номинальным размерами |
|
1) абсолютное |
2) нулевое |
3) действительное |
4) предельное |
12. … линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладывается отклонение размеров при графическом изображении допусков и посадок |
|
1) предельная |
2) относительная |
3) нулевая |
4) номинальная |
13. … отклонение – алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами |
|
1) нижнее |
2) действительное |
3) верхнее |
4) предельное |
14. … отклонение – алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами |
|
1) верхнее |
2) действительное |
3) нижнее |
4) предельное |
15. Для обозначения отверстий в ЕСДП используются … |
|
1) буквы латинского алфавита от A до Z |
2) буквы греческого алфавита от a до y |
3) арабские цифры от 0 до 9 |
4) буквы кириллицы от А до Я |
16. В ЕСДП посадки назначают, либо в системе отверстия, либо в системе … |
|
1) зазора |
2) вала |
3) резьбы |
4) натяга |
17. ... – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров |
|
1) прочность |
2) квалитет |
3) отклонение |
4) погрешность |
18. Наименьший и наибольший … – два предельных значения, между которыми должен находиться действительный натяг |
|
1) натяг |
2) зазор |
3) квалитет |
4) след |
19. Выбор посадки производится из условия, чтобы при наименьшем натяге была обеспечена … соединения и передача нагрузки. |
|
1) погрешность |
2) точность |
3) прочность |
4) нагрузка |
20. … посадки (сочетание отверстия Н с валом h) применяют главным образом в неподвижных соединениях если требуется легко передвигать или переворачивать детали друг относительно друга при настройке или регулировании |
|
1) переходные |
2) с натягом |
3) скользящие |
4) с зазором |
21. ... предназначены для неподвижных соединений деталей, подвергающихся при ремонте или по условиям эксплуатации сборке и разборке |
|
1) посадки с натягом |
2) скользящие посадки |
3) посадки с зазором |
4) переходные посадки |
22. … – разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала |
|
1) натяг |
2) квалитет |
3) зазор |
4) точность |
23. … – разность размеров вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия |
|
1) натяг |
2) точность |
3) зазор |
4) квалитет |
24. К недостатку соединения с натягом относится … |
|
1) возможность ослабления посадки |
2) возникновение остаточных напряжений |
3) коробление |
4) большой расход металла |
25. По … соединения с натягом разделяют на собираемые запрессовкой и соединения, собираемые способом температурного деформирования |
|
1) способу сборки |
2) назначению |
3) причине поломок |
4) форме сечения |