Расчет подшипников качения для червячной передачи (стр. 3 из 6)

5.1 Выбираем сопряжение: корпус – вал Æ

Стоим поля допусков для данного сопряжения

Рис.1 - Схема полей допуска сопряжения.

5.2 Размечаем нулевые линии для построения полей допусков калибров:

- Калибр – пробка (для контроля отверстий):

Проходная сторона (наименьшее отверстие):

D_min=D_н+EI(5.1)

D_min=D_н+EI=50+0=50 [мм]

Непроходная сторона (наибольшее отверстие):

D_max=D_н+ES (5.2)

D_max=D_н+ES=50+0,030=50,03 [мм]

- Калибр – скоба (для контроля вала):

Проходная сторона (наименьший вал):

d_min=d_н+ei(5.3)

d_min=d_н+ei=50+0,011=50,011 [мм]

Непроходная сторона (наибольший вал):

d_max=d_н+es (5.4)

d_max=d_н+es=50+0,03=50,03 [мм]

Рисунок 2 – Схема расположения поля допуска отверстия и полей допусков калибров

Рисунок 3 – Схема расположения поля допуска вала и полей допусков калибров

5.3 По таблицам допусков на калибры (ГОСТ 24853-81) берем отклонения:

- Для пробок Z=4 мкм, Y=3 мкм, H=Hs=5,0 мкм

- Для скоб Z=4 мкм, Y=3 мкм, H₁=Hs=5,0 мкм

Поля допусков калибров строятся от соответствующих нулевых линий.

Участок износа штрихуется вертикальными линиями.

5.4 Рассчитываем предельные размеры калибров, результаты оформляем в виде таблицы 4.

Для калибра пробок:

мм

мм

мм

мм

мм

Для калибра скоб:

мм

мм

мм

мм

мм

Таблица 4 – Предельные размеры калибров

Размеры, мм	Для пробок	Для скоб
Проходная сторона
Наибольший	50,0065	50,0285
Наименьший	50,0015	50,0235
Изношенный	49,997	50,033
Непроходная сторона
Наибольший	50,0325	50,0135
Наименьший	50,0275	50,0085

5.5 Определяем исполнительные размеры калибров для простановки их на чертежах:

Пробки Р – ПР 50,0065_-0,005 Р – НЕ 50,0325_-0,005

Скобы Р – ПР 50,0235^+0,005 Р – НЕ 50,0085^+0,011

6 Расчёт и выбор посадки с натягом

Исходные данные:

Номинальный диаметр сопряжения D=140 мм;

Наружный диаметр втулки D₂=240 мм;

Длина сопряжения L=80 мм;

Передаваемый крутящий момент M_кр=10000 Н·м;

Материал втулки и вала – сталь 50;

Диаметр осевого отверстия D₁=0 мм; осевое усилие P=0.

Шероховатость поверхности втулки R_zD=6,3 мкм, R_zd=3,2 мкм

6.1 Определяем величину удельного контакта эксплуатационного P_з между поверхностями сопряжения вала и втулки:

(6.1)

где d – номинальный диаметр сопряжения,

– длина сопряжения, - коэффициент трения при запрессовке.

[Па]

6.2 По графику деформаций [1, рис. 2.1] и величинам P_э/s_т; d₁/d₂ и d/d₂ определяем характер деформирования отверстия и вала, вызванный удельным давлением:

(6.2)

По графику [1, рис. 2.1], учитывая отношения (5.2), делаем вывод что характер деформирования отверстия и вала - упругий.

6.3 По графику деформаций [1, рис. 2.1] определяем наибольшее допустимое значение

на границе допустимой зоны деформирования (кривая «а» или «б») и рассчитываем значение :

Наибольшее допустимое значение

- кривая «а».

По графику [1, рис. 2.1] определяем, что

.

[Па] – предел текучести материала.

[Па]

[мм]

6.4 По графику [1, рис. 2.1] находим значение коэффициента неравномерности распределения удельного давления æ, затем рассчитываем наибольшее (для этого коэффициента) значение удельного давления P_{нб доп}:

æ=0,8

P_НБДОП = P_НБ· æ (6.3)

P_НБДОП =0,88·10⁸·0,8=7,04·10⁷ [Па]

6.5 Определяем коэффициенты формы отверстия и вала:

C_A =

(6.4)

C_В =

(6.5)

где

- коэффициент Пуассона [1, табл. 2.2].

C_A =

=0,6

C_В =

=0,3

6.6 Рассчитываем величину натягов:

N_min = Р_э

(6.6)

где E_A=E_B=2·10¹¹ Па – модуль упругости стали.

N_min = 5,1·10⁷

[мм]

N_max = P_нб._доп

(6.7)

N_max = 7,04·10⁷

=0,044 [мм] или 44 [мкм]

6.7 Рассчитываем поправку на смятие микронеровностей сопрягаемых поверхностей и находим расчетные величины натягов для выбора посадки:

(6.8)

где К₁ и К₂ коэффициенты, учитывающие поправку на смятие микронеровностей.

Определяем по таблице [1, табл. 2.4]коэффициенты K₁ и K₂:

K₁=K₂=0,25

[мкм] или 0,004 [мм]

N_minр = N_min + Δ_Ш (6.9)

N_minр = 0,032 + 0,004=0,036 [мм]

N_maxр = N_max + Δ_Ш (6.10)

N_maxр = 0,044 + 0,004=0,048 [мм]

6.8 Проверяем выполнение условий и выбираем стандартную посадку:

N_maxр

N_max – условие выполнено

0,048 мм>0,004 мм

N_minр

N_min – условие выполнено

0,036 мм>0,032 мм

Выбираем стандартную посадку по ГОСТ 25347 – 82 и строим её поля допусков с указанием размеров, натягов и отклонений в системе отверстий