26
На сборочных чертежах посадки указывают в виде дроби, в числителе –
для отверстия, в знаменателе - для валов. Например, 50 Н7 . g6
Цифра справа от буквенного обозначения посадки характеризует степень точности (степень качества) соединения, или квалитет (табл. 4.2)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Точные |
|
|
|
|
|
Средние |
|
|
|
Грубые |
|
|
|||||||
01 |
0 |
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
В машинах и механизмах общего назначения обычно применяют средние квалитеты.
3 Рекомендации по выбору посадок
3.1 Посадки зубчатых и червячных колес
Посадка зубчатых и червячных колес на вал, как правило, выполняется в системе отверстия. При выборе типа посадки учитывают условия работы и величину передаваемой нагрузки.
Для неподвижных соединений колес с валом, которые требуют периодической разборки, применяют переходные посадки Нn67 и Hk67 (первая –
для небольших нагрузок, вторая – для средних, при мощности двигателя до 5 кВт). Для зубчатых и червячных редукторов общего назначения обычно
используют посадки Нr67 , Hs67 , Hp67 , mH76 . Для цилиндрических зубчатых и червячных колес наиболее употребима посадка Hp67 , для конических колес mH76 . Для подвижных блоков шестерен коробок передач по шпонкам применяют посадки Нh67 , Hf 67 , He87 . Посадку зубчатого вала на ступицу червячного колеса осуществляют при сплошной нагрузке по Hp67 , при умеренных толчках по Hr67 , Нn67 .
27
3.2 Посадка шкивов и звездочек
Рекомендуемые посадки шкивов ременных передач и звездочек цепных передач – переходные: при спокойной нагрузке Нк67 , при умеренных толчках
mН76 , Hn67 (если шкивы и звездочки установлены на шпонках).
3.3 Посадки подшипников качения
Посадки подшипников качения в корпус и на вал производятся в зависимости от режима работы в табл. 4.3.
|
|
Таблица 4.3 |
|
|
|
Посадка |
Режим работы |
Рекомендуемая по- |
|
|
садка |
В корпус |
Легкий или нормальный |
Js7 |
На вал |
Легкий или нормальный |
js6, k6 |
В корпус |
Нормальный или тяжелый |
H7, K6 |
|
|
|
На вал |
Нормальный или тяжелый |
k6, m6 |
|
|
|
4 Соединения с натягом (прессовые соединения)
В последнее время для передачи момента со ступицы детали на вал все чаще стали применять соединения с натягом (без шпонок и шлицевых соединений).
Исходными данными являются: вращающий момент на ступице Т, Нмм; диаметр соединения d, мм; диаметр отверстия пустотелого вала d1, мм (для сплошного вала d1=0); диаметр (условный) ступицы d2, мм; длина сопряжения
l, мм.
Выбор посадок осуществляют в следующем порядке. |
|
||
Определяют среднее контактное давление, МПа |
|
||
р = |
2Тk |
, |
(4.1) |
|
|||
|
πd2lf |
|
|
где k – коэффициент запаса сцепления (муфты соединительные k=3, штифты ременных передач k=4, звездочки цепных передач k=3,5, зубчатые колеса k=4,5);
f – коэффициент трения (табл.4.4).
28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материал соединительных дета- |
|
|
|
|
|
Сборка |
|
|
|||
лей |
|
|
прессованием |
Нагревом |
|
||||||
Сталь-чугун |
|
|
|
0,08 |
|
0,14 |
|
||||
Сталь-сталь |
|
|
|
0,08 |
|
0,14 |
|
||||
Сталь-бронза, латунь |
|
|
|
0,05 |
|
0,07 |
|
||||
Чугун-бронза, латунь |
|
|
|
0,05 |
|
0,07 |
|
||||
Находят деформацию деталей, мм, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
C2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
C1 |
+ |
|
|
(4.2) |
||||
|
|
|
|||||||||
|
|
δ = рd |
|
, |
|
||||||
|
|
E1 |
|
E2 |
|
|
|
||||
где С1 и С2 – коэффициенты жесткости соединяемых деталей: |
|||||||||||
1+ (d1 /d)2 |
|
|
1+ (d/d2 )2 |
|
|
|
|||||
C1 = |
|
− µ ; |
|
C2 = |
|
+ µ2 . |
(4.3) |
||||
1− (d1 /d)2 |
|
1− (d/d2 )2 |
|||||||||
В приведенных формулах Е |
– |
модуль упругости: |
для стали – |
||||||||
2,1.105МПа, для чугуна – 0,5.105МПа, для бронзы и латуни – 105МПа; µ - коэффициент Пуассона: для стали – 0,3, чугуна – 0,25, бронзы и латуни – 0,35.
Затем производят проверку на обмятие микронеровностей, мм,
(4.4) где Ra1 и Ra2 - средние арифметические отклонения профиля поверхностей (табл.4.5). Табличные значения перевести в мм.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отверстие |
|
|
Вал |
|
|
|
|
Интервалы разме- |
|
|
|
Квалитет |
|
|
|
|
||
|
ров, мм |
6, 7 |
|
8 |
9 |
6, 7 |
8 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
Ra, мкм |
|
|
|
|
|
Св. 18 |
до 50 |
0,8 |
|
1.6 |
3,2 |
0,8 |
0,8 |
|
1,6 |
|
Св. 50 |
до 120 |
1,6 |
|
1,6 |
3,2 |
0,8 |
1,6 |
|
1,6 |
|
Св. 120 до 500 |
1,6 |
|
3,2 |
3,2 |
1,6 |
3,2 |
|
3,2 |
||
Проводят проверку на температурную деформацию (обычно при подборе посадки зубчатых венцов червячных передач, которые нагреваются при работе передачи до высоких температур).
δt = d106 [(t2 − 200 )α2 − (t1 − 200 )α2 ], |
(4.5) |
29
где α - коэффициенты: для стали – 12.10-6, для чугуна – 10.10-6, для бронзы, латуни – 19.10-6;
t1 и t2 – средние объемные температуры соответственно обода центра и венца колеса.
Находят минимальный натяг (мм), который для передачи вращающего момента должен быть
[N]min ≥ δ + u + δt . |
(4.6) |
Определяют максимальный натяг (мм), допускаемый прочностью охватывающей детали
[N]max ≤ [δ]+ u , |
(4.7) |
где [δ]=[p]max δ/p, мм – максимальная деформация, допускаемая прочностью
охватывающей детали ([p]max = 0,5σT2 [1− (d/d2 )2 ], МПа –максимальное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали, где σT2 - предел текуче-
сти материала охватывающей детали ,МПа).
Производят выбор посадки. По значениям [N]min и [N]max , переведя их размерности в мкм, выбирают из табл.4.6 одну из посадок.
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интервалы |
Н7/р6 |
Н7/г6 |
Н8/s7 |
Н7/s6 |
Н7/s7 |
Н7/t6 |
|
диаметров, мм |
|
|
|
|
|
|
|
30…40 |
7/36 |
15/44 |
13/59 |
24/53 |
25/61 |
29/58 |
|
40…50 |
-//- |
-//- |
-//- |
-//- |
-//- |
35/64 |
|
50…65 |
9/44 |
18/53 |
18/72 |
30/65 |
32/74 |
43/78 |
|
65…80 |
-//- |
20/55 |
24/78 |
36/71 |
38/80 |
52/87 |
|
80…100 |
10/51 |
24/65 |
29/93 |
44/85 |
46/96 |
64/105 |
|
Интервалы |
Н8/n8 |
Н7/n7 |
Н8/x8 |
Н8/z8 |
Н8/Zа8 |
|
|
диаметров, мм |
|
|
|
|
|
|
|
30…40 |
32/88 |
42/88 |
52/108 |
84/140 |
120/175 |
|
|
40…50 |
42/98 |
52/88 |
69/125 |
108/164 |
152/207 |
|
|
50…65 |
55/119 |
66/109 |
90/154 |
140/204 |
193/258 |
|
|
65…80 |
70/134 |
81/123 |
114/178 |
178/242 |
241/309 |
|
|
80…100 |
86/162 |
99/149 |
149/216 |
220/294 |
297/373 |
|
|
5 Порядок выполнения работы
5.1Ознакомиться с терминологией единой системы допусков и посадок.
5.2Изучить систему обозначения посадок.
5.3Ознакомиться с рекомендациями по выбору посадок зубчатых и червячных колес.
30
5.4Ознакомиться с рекомендациями по выбору посадок шкивов и звез-
дочек.
5.5Ознакомиться с рекомендациями по выбору посадок подшипников
качения.
5.6Изучить методику расчета и выбора посадок для прессовых соеди-
нений.
6 Оформление отчета
6.1Привести наиболее употребимые посадки зубчатых и червячных колес, шкивов ременных передач, звездочек цепных передач и подшипников качения.
6.2Представить расчет по выбору посадки прессового соединения зубчатого колеса с валом по данным: передаваемый вращающий момент Т=200000 Нмм; диаметр соединения d=35 мм; вал сплошной, то есть d1=0;
диаметр ступицы колеса d2=50 мм; длина ступицы l=35 мм; материал вала – Сталь 45, материал колеса и его ступицы - Сталь 45. Предел текучести взять разным σT2 =500 МПа.
7 Контрольные вопросы
7.1Как понимать термин «посадка в системе отверстия»?
7.2Как понимать термин «посадка в системе вала»?
7.3Как обозначается посадка на сборочных чертежах и на чертежах деталей машин ?
7.4В чем суть методики расчета посадок прессовых соединений ?