Подобрать посадку соединения венца червячного колеса с гарантирован-ным натягом с центром А. Соединение

Подобрать посадку соединения венца червячного колеса с гарантирован-ным натягом с центром А. Соединение нагружено вращающим моментом Т, Нм и осевой силой FХ, H. Коэффициент запаса сцепления принять КС = 1,5. Таблица 3.1 Значения осевого усилия FX, Н и вращающего момента Т, Н·м Для 2 группы FХ = 1000+500/(N+30)=1013,5 ,Н Т = 400+120/(N+30)=403,24, Н·м Примечания Пример расчета прессового соединения см. в [3, с. 46]. Материалы: центр колеса – чугунное литье марки СЧ18 ( σВ = 180 МПа); венец – оловянная бронза Бр010Ф1 (предел текучести σТ = 170 МПа). Коэффициент трения пары бронза – чугун со смазкойf= 0,05. Модуль упругости: для чугуна E1 = 130000 МПа, для бронзы E2 = 110000 МПа. Коэффициент Пуассона: для чугуна γ1 = 0,25, для бронзы γ2 = 0,33 [1, с. 34]. Шероховатость поверхности центра RZ1 = 10 мкм, венца RZ2 = 6,3 мкм.

Определяем необходимое среднее давление на посадочной поверхности, обеспечивающее передачу заданной нагрузки
q=kFPπdlf=1,5∙35103,14∙0,24∙0,07∙0,05=2∙106 Па=2МПа;
FP=2Td2+F2=2∙403,240,242+1013,52=3510H;
Необходимый средний расчетный натяг
δP=qd(C1E1+C2E2)
для чугуна ϑ1= 0,25, для бронзы ϑ2 = 0,33 [1, с. 34].
для чугуна E1 = 130000 МПа, для бронзы E2 = 110000 МПа
C2=d22+d2d22-d2+ϑ2=2702+24022702-2402+0,33=8,86;
C1=d12+d2d2-d12-ϑ1=2402+20022402-2002-0,25=5,3
δP=2∙0,245,31,3∙105+8,861,1∙105=58∙10-6=58мкм;
3.Минимальный измеряемый натяг посадки
δmin=δp+1,2Rz1+Rz2=58+1,210+6,3=78мкм;
4.Подбираем посадку по минимальному натягу
Этому натягу соответствует посадка ∅240H7s6
Диаметр вала ∅240+0,169+0,140, диаметр отверствия ∅240+0,046
Наименьший натяг 0,140—0,046=0,094мм=94мкм;
Наибольший натяг 0,169-0=0,169мм=169мкм;
Проверка прочности венца по внутренней поверхности
Наибольший расчетный натяг с учетом сглаживания неровностей
δp max=δmax-1,2Rz1+Rz2=169-1,210+6,3=149.4мкм;
Максимальное давление, которое вызовет максимальный натяг
qmax=qδp maxδp=216958=5,8МПа;
Наибольшее эквивалентное напряжение на внутренней поверхности венца
σE2=2qmaxd22d22-d2=2∙5,8∙27022702-2402=55.3МПа;
Коэффициент запаса s=σTσE2=17055,3=3,1
6.Максимальное усилие, необходимое для запрессовки венца на колесо
Fп=1,2fqmaxπdL=1,2∙0,05∙5,8∙106∙3,14∙0,24∙0,07=18357H;