5.3.1. Scaun cu interferențe
Debarcările cu interferențe sunt concepute pentru a produce îmbinări permanente fixe fără fixarea suplimentară a pieselor și au găsit o largă aplicație în inginerie. Acest lucru se datorează simplității designului conexiunii, lipsei elementelor de fixare suplimentare (chei, spini, știfturi etc.). Uneori, pentru a crește fiabilitatea conexiunii, se folosesc chei suplimentare, știfturi și alte mijloace de fixare.
membru staționare relativă este asigurată de forțele de frecare care apar la suprafețele de contact datorită deformării lor interferența generată la asamblarea conexiunii. Forța legăturii cu interferența este afectată de mulți factori diferiți, printre care se numără:
- Dimensiuni si parametrii geometrici ai părți ale compusului (diametru, lungime de compus, precizia formei geometrice și a parametrilor de rugozitate, cantitatea de interferență);
- proprietățile fizice și mecanice ale materialelor pieselor de îmbinat (modul de elasticitate, rezistența la curgere, raportul Poisson, relaxarea tensiunilor, coeficientul de dilatare liniară a materialului componentului);
- condițiile de încărcare (magnitudinea forțelor transmise, momentele, viteza de rotație și masa pieselor rotative);
- tehnica de asamblare a îmbinării (condițiile de presare, forța de presare, viteza de presare, forma zăbrelelor părților care urmează să fie unite).
Să luăm în considerare cazul general al calculului debarcărilor cu interferențe atunci când conexiunea constă dintr-un arbore gol și o bucșă (Figura 5.20, a).
Diferența dintre diametrul d al arborelui și diametrul interior al bucșei /) înainte de asamblare definește etanșeitate N. Când piesele de presare se produce manșon întindere valoare N0 și, simultan, prin cantitatea de comprimare a arborelui / V. și
Ca rezultat al deformării elastice, se produc tensiuni proporționale cu tensiunea pe suprafețele de contact ale pieselor de împerechere. Transmisă printr-o astfel de conexiune, forța Rk Mkr tinde să schimbe sau să rotească o parte în procesul de operare a unității față de celălalt. Această forță sau cuplu este contracarată de forțele de frecare (coeziune) care apar pe suprafețele de contact și asigurând imobilitatea relativă a pieselor,<М^, где - момент трения, зависящий от натяга, размеров соединяемых деталей, шероховатости поверхностей и т. п.
Folosind dependențe cunoscute pentru a determina tensiunile și deplasările în cilindrii goi cu pereți groși (problemele Lamei)
Fig. 5,20. Aranjamente pentru calculul armăturilor de interferență
unde N este interferența de proiectare; p - presiunea pe suprafața de contact a arborelui și bucșei, care are loc sub influența interferențelor; d = 0 este diametrul nominal al suprafețelor de împerechere; Module elastice ale materialului bucșei și arborelui; CW, sunt coeficienții determinați prin formule
unde (1X - diametrul interior al arborelui (cu ax continuu dx = 0); - diametrul exterior al bucșei (figura 5.20, a); // № // (/ - raportul Poisson pentru materialele găurilor și ale arborelui (oțel - 0,3 .; fier - 0,25, bronz - 0,35; alama - 0,38).
Există trei tipuri de sarcini transmise printr-o conexiune fixă: forța axială (forfecare) P, cuplul M,
cuplul de încărcare și forța axială R
Pentru materialele și dimensiunile date ale pieselor ce urmează a fi îmbinate, interferența depinde de presiunea r, care este determinată de starea de asigurare a imobilității părților care urmează să fie conectate în timpul funcționării, adică de starea forței de îmbinare. Pentru a evita amestecarea relativă a pieselor în articulație atunci când forța axială P este încărcată, este necesar ca forța de proiectare să nu depășească forțele de frecare care apar pe suprafață:
unde l (11 - zona de contact nominal între piesele conjugate (suprafața efectivă de contact depinde etanșeitatea, fizico-mecanice proprietățile materialului între piesele conjugate și alți factori); / - lungimea compusului; / - coeficient de frecare (aderență) pentru deplasarea longitudinală a pieselor.
Atunci când conexiunea este încărcată cu cuplu, această condiție are forma:
unde /, este coeficientul de frecare (adeziune) cu rotația relativă a pieselor.
La încărcarea simultană a conexiunii printr - un moment de răsucire și prin forța de forfecare trebuie efectuată calculul rezultatului T și
Coeficientul de frecare (adeziune) cu o formă de amestec în compușii depinde de substratul utilizat, rugozitatea suprafeței lor, etanșeitatea, tipul de ungere, direcția de deplasare a pieselor și a altor factori.
În calcule practice pentru piese din otel si fonta, puteți lua / ^ 0,08 (în timpul asamblării sub presiune) și / = 0,14 (la asamblarea piesei mamă cu încălzire sau răcire mascul [2]).
Folosind formulele (5.36), (5.40), (5.42) și (5.44), cea mai mică tensiune de proiectare la încărcarea axială
când sunt încărcate cu cuplu
Măsurătorile dimensiunilor părților care urmează a fi conectate sunt efectuate de-a lungul vârfurilor neregulilor (Figura 5.20, b), astfel încât interferența măsurată
sunt incluse valorile înălțimilor inegale ale arborelui / a și orificiului A ^ 0. În procesul de presare a neregularităților pe suprafețele de contact ale pieselor, acestea se prăbușesc, ceea ce reduce rezistența articulației.
Prin urmare, compusul presarcina calculat N devine mai mică masă / Uga „găsit de toleranțele valorilor tabulare, o cantitate de noduri neregularități colaps. Experiența arată că pentru presarea pieselor în vârfurile rugozității reci sunt zdrobite cu circa 0,6 magnitudine cu fiecare părțile, prin urmare,
Prin urmare, cea mai mică interferență # mbtl la care este asigurată forța de conectare este determinată prin expresie
Dacă conexiunea este operată la o temperatură semnificativ diferită de temperatura de asamblare (k = 20 ° C), pentru diferiții coeficienți de dilatare liniară a materialelor pieselor se ia în considerare variația interferenței și, (μm):
unde a, sunt coeficienții de expansiune liniară; /. și - temperatura de funcționare a pieselor. În acest caz, aterizarea este selectată prin strângere
unde "Чптл" este cea mai mica etanseitate a mesei.
Pentru a asigura rezistența pieselor care trebuie conectate, calculul trebuie efectuat în conformitate cu cea mai mare tensiune de masă Mtmn6l a aterizării selectate. Pentru a face acest lucru, determinați presiunea maximă p> min, care apare după apăsarea suprafețelor care urmează să fie unite la cea mai mare interferență, folosind formulele (5.36) și (5.48):
Rezistența detaliilor articulației este verificată de cea mai mare interferență a potrivirii selectate. Această interferență poate fi semnificativ mai mare decât cea nominală. Diagrame de distribuție a tensiunilor normale - circumferențiale a<и радиальных ог - показаны на рис. 5.21. Слабым звеном, как правило, является охватывающая деталь. Наибольшие напряжения о0 и о;. возникающие в соединяемых деталях (втулка и вал) при наибольшем давлении:
În cazul în care aceste tensiuni sunt mai mici decât tensiunea de rupere a materialului pieselor (condiția de rezistență)
atunci aterizarea este selectată corect.
Datorită fluctuațiilor semnificative ale proprietăților materialelor componentelor, erorilor în prelucrare, diferențelor în metodele de aplicare a armăturilor de interferență, verificarea experimentală a rezistenței articulației se efectuează înainte de aplicarea în masă.
Este necesar să selectați o aterizare standard cu interferențe, știind că g
0 (arborele este solid); / = 0,03 m;
164 N-m. Materialul manșonului și arborelui este din oțel 50; E "- £ 0-2,1-10" Pa; = // "= 0,3; <тт= 37010*Па; /- 0,1. Шероховатость поверхностей отверстия втулки Я0
Fig. 5,21. Diagrame de distribuție a solicitărilor normale
Soluția. I. Valoarea presiunii cel mai puțin necesare pe suprafața de contact a arborelui și manșonului
2. Cea mai mică interferență de proiectare
3. Interferențele funcționale cele mai scăzute
4. Conform tabelului. 1.49113] constatăm că starea №yut N6 "> Wm [" / -udovletvoryaet aterizare 50D8 / 1, în care „a. = 31 microni = 109 microni.
5. Cea mai mare presiune pe suprafețele de contact la interferența maximă a potrivirii selectate
Cea mai mare stres în bucșă
Condiția pentru rezistența manșonului este menținută, deoarece pentru oțelul 50 tensiunea de rupere (7 [0 - 370 - 10 ° Pa și <т0 <(7[0, следовательно, посадка выбрана правильно.
Dacă condiția de rezistență nu este îndeplinită, este selectată o altă aterizare cu o interferență maximă mai mică. Ambele condiții trebuie îndeplinite.
Dacă observați o eroare în text, selectați cuvântul și apăsați Shift + Enter
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: