Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Глава 6. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМСоединение деталей машин с натягом осуществляют за счет С помощью натяга — разности посадочных размеров сопрягаемых деталей — можно соединять детали как с цилиндрическими (рис. 1), так и с коническими поверхностями контакта.
Рис. 1. Соединение с натягом Основное применение имеют цилиндрические соединения с натягом, называемые часто поессовыми Эти соединения просты в изготовлении, обеспечивают хорошее центрирование сопрягаемых деталей, могут воспринимать значительные статические и динамические нагрузки (радиальные и осевые). Основные недостатки соединений: сложность демонтажа, возможность повреждения посадочных поверхностей при разработке, ограниченность несущей способности, особенно при наличии вибраций, возникновение фрет-тинг-коррозии, связанной с взаимными микросмещениями деталей, концентрацией напряжений. Взаимное смещение деталей в прессовых соединениях предотвращается за счет сил трения на поверхностях контакта, поэтому нагрузочная способность соединений определиется преимущественно натягом, который назначают в соответствии с посадками, установленными ГОСТ 25347-82. Однако возможны случаи, когда посадка не может быть реализована в конструкции по условиям прочности. Поэтому при проектировании соединений должны быть удовлетворены как требования неподвижности соединений, так и условия прочности деталей. УСЛОВИЯ НЕПОДВИЖНОСТИ и КОНТАКТНЫЕ ДАВЛЕНИЯ В СОЕДИНЕНИЯХДля обеспечения неподвижности соединений средние (номинальные) контактные давления При нагружении осевой силой А (рис. 2)
при нагружении крутищим моментом
при совместном действии осевой силы и крутящего момента
В формулах
Рис. 2. К расчету соединений с гарантированным натягом Значения коэффициентов трения для прессовых соединений даны в табл. 1. При сборке стальных и чугунных деталей гидропрессованием (с подводом масла) принимают Для соединений, работающих при переменной внешней нагрузке с частотой Из формул (1) и (3) следует, что несущая способность соединений при статических (постоянных) нагрузках определяется номинальными (средними) контактными давлениями. Эти давления зависят от натяга в соединении и условий работы (температурных и др.). 1. Значения коэффициентов трення (сцепления) (см. скан)
Рис. 3. Соединения колец Соединения тонкостенных колец (рис. 3). Контактное давление определяют из условия совместности перемещений колец 1 и 2.
где
где
где
а изменение радиуса кольца после запрессов
Изменение диаметров свободной поверхности необходимо учитывать при посадке подшипников на валы, так как излишний иатяг может не только существенно уменьшить радиальный зазор в подшипниках, но и привести к защемлению тел качения. Окружное напряжение для тонких колец
где Наибольший допустимый натяг в соединении из условия появления допустимых пластических деформаций
где Если соединение будет работать при повышенной температуре, то произойдет расширение колец и натяг в соединении изменится на величину
и станет равным
где В этом случае контактное давление
Окружные напряжения и наибольший натяг в соединении при повышенной температуре можно вычислить по формулам (9) и (10), подставляя в них значения Если
Если кольца вращаются вокруг продольной оси с угловой скоростью то радиальные смешения колец от центробежных сил
где Изменение натяга составит
Так как отношение
Из соотношения (17) следует, что во вращающихся соединениях обычно происходит уменьшение натяга. Угловая скорость (предельная), при которой натяг исчезнет (освобождающая частота вращения),
Соединения дисков и толстостенных цилиндров (рис. 4). После запрессовки дисков (цилиндров) возникнут контактные давления Условия совместности перемещения дисков описываются соотношением (4), а связь радиальных смещений с давлениями в зоне контакта — зависимостями (5). Используя решения, приведенные в гл. 16, коэффициенты радиальной податливости дисков 1 и 2 можно записать в виде
где
В отношениях (19) и Контактное давление связано с натягом, как и прежде, соотношением (7). С учетом равенств (19) и (20) получим
В табл. 2 приведены значения коэффициентов Уменьшение внутреннего диаметра охватываемой детали
а увеличение наружного диаметра охватывающей детали
Напряжения в первом диске (цилиндре)
Рис. 4. Соединения дисков (цилиндров 2. Значения коэффициентов (см. скан) Напряжения во втором диске (цилиндре)
Изменение напряжений в деталях соединений с натягом показано на рис. 5. Наибольшие напряжения возникают с внутренней поверхности охватывающей детали
Рис. 5. Напряжения в прессовом соединении дисков Наибольшие давления в зоне контакта
и наибольший расчетный натяг в соединении (по условию возникновения пластических деформаций)
Если соединение подвержено действию повышенных температур, то последовательность расчета в этом случае сохраняется такой же, как и для колец. Для вращающихся относительно продольной оси соединений дисков уменьшение натяга при
где Контактное давление в соединении
Угловая скорость, при которой натяг в соединении исчезнет
Соединения дисков и валов. Если сопрягаемые детали имеют различную
Рис. 6. Сеточная разметка и распределение контактных напряжений в соединениях с натягом длину, то контактные давления распределяются по посадочной поверхности неравномерно. На рис. 6 показано распределение давлений по длине соединений стальных валов и втулок (дисков) при диаметральном натяге При уменьшении толщины втулки и, как следствие, увеличении ее радиальной податливости наблюдается снижение теоретического коэффициента концентрации напряжений С увеличением длины втулки (толщины диска) от Значения максимальных контактных давлений у торцов ступенчатых втулок практически такие же, как и в соединениях с цилиндрическими втулками соответствующих толщин. В соединениях стальных валов с дисками (втулками) из чугуна (модуль упругости
Рис. 7 Теоретический коэффициент концентрации напряжений в соединении с гарантированным натягом
|
1 |
Оглавление
|