Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 22
Текст из файла (страница 22)
мам Высота ми!- ронероаьо. стеа !па !О точкалс) йл, мам Среднее арифметиче- СКОЕ О7КЛО. о о ох о ' аб й пение про- филе йп, мчм 320 в )оо 160 — 80 80 — 40 0.160 — 0,12 0.125 — О, <00 0 100 — 0.080 5йа ! 40 - 20 20 — 10 11 0,080 — 0,063 0.063- 0.050 О. 050 — О. 040 5йа 2.5 — 2,0 2,0 — 1,6 1.6 — !.25 4йп 5йа 0,040 — 0,032 О, 0 3 7 - О. О 25 0,025--0,020 1.25 — 1,0 1,0 — 0,80 0.80 — О.БЗ о, )оо — о,оао О.'Оап-а.'Оов 0.063 — 0,050 0.63-0.50 0.50 -0,40 0,40-0.32 13 5йа й 0,060 — 0.040 0,040 †.032 0.032 †,025 0.32-0,26 0,26-0,70 0,20 — 0,16 Р .....,,...., .
0,5 0,9 1„.......... О 128 Пример. Подобрать посадку зубча. того колеса из стали 46 на вал из стали 40Х, чтобы соединение было способно передавать крутящий момент Мн = !О' Н мм. Размеры соединения: д = 60 мм; 1= 80 мм; да = 100 мм. Шерохова. гость посадочйых поверхностей вала н отверстия соответствует )сг! = Ягх = = 10 мкм. Сборку соединения осуществляем запрессовной на прессе, сма- 21)бнй бсн = рпдх( 2 !04.1,6 0,08 3,!4 604 80 3.
Классы н!ерохоаатости поверхности вероятностного натяга бр т!о при заданном проценте риска. При нормальном законе распределения размеров бр тап =- бор — 1488! бр пмх = бор+ 1488 (33) где бор — средний натяг, бор -- Лв— — ОА (68 н ЬА — средние значения отклонений размеров ва.та и отвер. ез — г1 ЕŠ— Е1 стия), Лв =, 6А.= 2 2 ез (Е8) и ег(Е1) — верхнее и нижнее отклонение вала (отверстия); 88 = ЯА + бв — среднее квадратнче- Г скос отклонение табличного натяга, ез — г! Еб — Е) и а А=- 6 квантиль нормального распределения. В зависимости от вероятности Р нахождения искомого параметра в расчетных пределах принимают следующие значения 0.95 0,97 0,99 0,995 0.997 0,999 1,64 1.88 2,33 2,58 2,75 3,! зочный материал — трансформаторное масло, р — — 0,08.
По формуле (2) определяем контакт. ное давление а соединении при й = = 1,6: г05 Прочность лри лгргмекнык кигрузкик Вероятностные натяги дая раахякяых посадок г патягом Вероятностный катят, мкм ОР гпгп ~ ОР вах Вероятностный натяг. м Посадка Посадка Ор вах р ппп ООНби5 60н7717 ООН77из ООНтм7 60Н8 иа ООНО!из ООНОгх8 ООН97хб 112 2 109,0 182.8 122,З 58,7 91,4 118 67,4 61,8 51.0 1П,2 57,2 42,2 58,6 72 84.6 Используя соотношение (21), вычисляем расчетный натяг б = чг( ( Е' + Е' ) =- 0,7 2,4 = 43 50 ( — ' + — '~ яв 40 мкм. (, 2 1оь 2.10ь ) Потребный натяг (минимальный) 6д,ш, = 6+ 1,2 (Езх+ Язз) = = 40 + 1,2 (10 + 10) = 64 мкм. По соотношению (28) вычисляем наиболыций расчетный и потребный натяги при а, = 470 МПа для колеса из стали 45, 6гпах = О,батс(( — + — ) х 7 с, са т 1, Ех Еа/ Х~) — ( — „) ~= х ~1 — ( — 0) ~ ям 0,141 мм = = 14! мнм; бп вах = !41 + 1,2 (!О + !0) = = !65 мкм.
По формулам (ЗЗ) при Р =- 0,95 определяем характеристики рассеяния табличных натвгов (табл. 4), Из сравнения данных расчета с табличными следует, что условию ра. ботоспособностн соединения будет удовлетворять посадка ООН7(и8. Более точный выбор посадки можно осуществить, проводя расчет с учетом рассеяния характеристик материала деталей, внешней нагрузки, длины соединения н коэффициента трения.
После выбора посадки вычисляем усилие запрессовки. используя соотношения (1) и (21) при наибольшем вероятьостном натяге 6р в,» —— !18 мкм (см. табл. 4), а с йспользованием соотношений (2) и (21) при минимальном вероятностном натяге 60 пид =- = 72 мкм определяем наименьший крутящий момент, передаваемый соединением. ПРОЧНОСТЬ ПРН ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ Предел выносливости соединений с гарантированным натигом в 1,5 — 3 раза ниже, чем прочность гладких образ. цов (стандартных). Это объясняется высокой концентрацией напряжений и контактной коррозией, вызываемой местным прогкальзыванвем деталей при переменных внепхннх нагрузках (особенно изгибающих). В табл.
5 приведены значения отношения эффективного коэффициента концентрации напряжений в соединении йа к коэффициенту еа, учитывающему влияние масштабного эф. фекта, ноторый рекомендуется использовать в расчете валов иа сопротивление усталости. Значение отношения йт!Вс (при кру. чении валов) можно определить приближенно из соотношеьия — = 1 -)- 0,5 ~ — — 1) . йс 1йа бт ба Расчет на сопротивление усталости прессовых соединений приведен в гл.
8. Одним нз распространенных кокструктиакых способов погышения сопротивления усталости соедннеики яв- Соединения деталей с гарантированным натягом )05 5. Знвченнв отношення й, Яе в месте ооседвн детгвед ш а Значения й ус врн а . МПв а днеметр вала мм Посвдле БО 3.25 2,45 2,10 3,75 2.5 2.45 4,25 2.75 Н7776 Н77йб Н77ЛБ 2.5 1,Б 2,75 2,05 1,Б З,О 2.25 1.95 3,5 2.6 2.3 30 3.95 З,О 2,6 Н77гБ Н7'йб Н77йб 3,05 2,3 2.0 3. 35 2.5 2,2 5.65 2,75 2,4 5.2 3.9 3.4 4,3 3.2 '2,3 4.6 3,45 3,0 50 Нтгея н7тб Н71ББ 3.6 2.7 2.35 5.5 4,2 З.б 3.95 2.95 2. 55 4,9 Я.О 3." 4,25 3 2 2,75 3,45 З.О 3.3 ч,45 2.15 100 н более Рн .
6. Конструвтнвнме сносоом новьпненнв сопротнвлення уствлостн соеднненна ляется у1полийгмие подступнчной части вала (обычно диаметр увеличивают иа 5 — 7',й; с плавным переходом к утолщению (см. рис, 8, а; )с вж 0,2д). Предел выносливости соединений с утолщением повышается на 20 — 25его при передаче изгибающего момента через ступицу и нн 40 — 50еге при не. нагруженной ступице в сравнении с соединением без утолщения. Предел выносливости прессовых соединений можно повысить на 30 — 50!Уе за счет орименення нахатных раз.
гружающи» еытоеея на ;лу (рис. 8, б, е) нли на охватывающей детали (рис. 8, г, д). Обычно диаметр проточки да =- (0,92 —:0,95) И, а радиус проточки (т = (О.! ' 0 )5) ба. Значительное (на !5 — 20еб) повыш ние сопротивления устглости соединений можно получить при напрессовке гтупиц лоничгсяой формге (рис. 8, е). Сопротивление усталости прессовых соединений со шпанкой (шпоночиых соединений на прессоной посадке) такое же, как и длн обычных прессовых соединений.
Оно определяется кон- 7)рочноств при переменных наарузках !07 6 Влияние упрочнсння подступнчнык частей валов ие сояротивленне уствлостм Глвдкий к=50 мкм 230 Шлифовение 100 Стб нормвлнвоввн. мв» С непрессованной втулкой а= 50 мм Дробеструанвя об- реботкв 100 1,2 463 Гледьий П = 12 нм Шлифоввние Сталь 45ХН.
пв= — 1250 —. 1600 МП» 200 С пеппе ове иоя втулкой б = 12 мм Лробеструйнвя об. рвботкв 515 П64 Гладкий й —.-50 мм Шлифовение 105 2. 3 Стель 45. и и = 620 МПе С непрессовенной втулкой б = 50 мм Обкатке роликом с усилием Р = 2700 П 232 1,04 то ме. = 5400 Н ( 230 ~ 1,01 2ра Гладкий б 60 мм Шлифовение 100 ~ 2 15 Стель 45, и в =- 600 МПв С нвпрессоввнныч (тепловой сборкпй) шерикоподшипником й =- 60 мм Обкатка роликом 1,26 170 Рис. й. Конуснвя рвсточка отверсты» центрацней напряжений от посадки. Для снижения коэффициента концентрации напряжений целесообразно снруглять острые торцовые кромки ступицы радиусом )7 =- (Уб, где !в— протяженность зоны концентрации нанряженнй,мм; Гв = (0,06 †.
0,08) с(1 6— натяг, мм. Более зяуфективным средством снижения нонцентрации напряжений является конусная расточка с торцов отверстия в охватывающей детали с плавным переходом в цилиндрическую поверхность (рис. 9)1 (яив = 0,0!6 †: 0,020. Сопротивление усталости прессовых соединений зависит и от материала охватывающей детали. Использование для изготовления охватывающих де талей более пластичных н менее проч ных материалов, чем для валов, спо. собствует повыщенню выносливости соединений.
Сопротивление усталости прессовых соединений может быть существенно повышено за счет ряда технологических мер. Сварные и яаяные соединения 108 Глава 7 СВАРНЫЕ И ПАЯНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ рис Са Ковусяая расточав отвсрстяя в вала Во избежание повреждения кангак. тнруюших участнов вала прн сборке рекомендуется изготовлять вал с заходным конусом, а охватывающую деталь — с фаской (рнс 10) Существенное повышение предела выносливости (иа 80 — 100%) можно получить прн поверхностном упрочненни подстуяичяой части вала (дробеструйной обработкой, обнаткой роликом, алмазным выглажнваннем н ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ Различают следующие анды соединений, выполняемых дуговой н газовой сварной стыковые (рнс 1), нахлесточные (рнс 2), тавровые н угтовые (рнс 3) Для ответственных конструкций прн.
меняют стыковые соединения, имеющие прочность, блнзную к прочности основного металла В завнсимостн от толшнн ы деталей сварку выполняют од. посторонним (ррс 1, а) нлн дву. сторонним (рис 1, б) швами, а танже проводят подготовку кромок (прямолинейный (рис 1, в — г) или криволинейный (рнс 1, д) скосы) Если сварку можно производить лишь с одной стороны, то для предотврашення стекання металла с противоположной стороны подкладывают прнварнваемые стальные нли отъемные медные подкладки (рнс 1, в) Нахлесточные, тавровые н угловые соединения выполняют угловыми швами с нормальным сечением — основная форма шва (рис 4, а) н улучшенным сечением (рис 4, б, в) т п ) Такими способами в иастояшее время упрочняют валы больших диаметров (до 600 мм) Прн этом значительно замедляется развитие фреттннг-коррознн Степень повышения сопротивления усталости соединений зависит от режимов упрочнення (табл 6) При дробеструйной обработке мелкой дробью (с( = 0,5 — 0,8 мм) подступнч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
