Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Лекции
Название:
ПРЕСОВІ З ЄДНАННЯ

Тип: Лекции
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Лекции

Цена:
1 грн



Подробное описание:

ПРЕСОВІ З'ЄДНАННЯ

Загальні відомості

З'єднання деталей за допомогою посадок із гарантованим натягом називають пресовими. Ці з'єднання займають деяке проміжне положення між роз'ємними та нероз'ємними з'єднаннями. При невеликих натягах пресові з'єднання допускають неодноразове складання та розбирання без пошкодження деталей, але при цьому дещо зменшується несуча здатність з'єднання. При великих натягах під час розбирання з'єднань можливі значні пошкодження, а деколи і руйнування деталей з'єднання. Особливістю пресових з'єднань є те, що вони здійснюються без додаткових деталей.

Пресові з'єднання поділяють на дві групи:

1. Пресові з'єднання типу «вал – маточина», в яких з'єднувані поверхні деталей мають циліндричну або конічну форму. Цей дуже розповсюджений, простий, надійний та економічний спосіб з'єднання деталей використовують при відносно рідких розбиранні – складанні деталей з'єднання, допускає передачу великих навантажень, в тому числі вібраційних та ударних. Пресові з'єднання такого типу застосовують для з'єдна ння бандажа з колесом та колеса з віссю колісної пари залізничного вагону (рис. 14.1,а), для з'єднання зубчастих коліс із валами (рис. 14.1,б), при закріпленні підшипників на валах (рис. 14.1,в) та ін. У пресовому з'єднанні по конічних поверхнях (рис. 14.1,г) потрібний натяг створюється, наприклад, відповідною затяжкою гайки на валу.

У пресових з'єднаннях типу «вал – маточина» навантаження (обертовий момент або осьова сила) передається через сили тертя на спряжених поверхнях деталей. Потрібний нормальний тиск між цими поверхнями створюється силами пружних деформацій деталей, що виникають через натяг.

2. Стяжні з'єднання двох або більшої кількості деталей за допомогою спеціальних стягувальних планок – анкерів (рис. 14.1,д) або стягувальних кілець (рис.14.1,е). Контакт деталей у цьому разі здійснюється по площинах. Стягувальні деталі встановлюють по посадках із гарантованим натягом. Через технологічні труднощі виготовлення таких з'єднань їхнє використання обмежене рідкими випадками деяких деталей (збірних станин, маховиків та ін.).

Надалі обмежимось розглядом тільки пресових з'єднань типу «вал – маточина», які здійснюються по циліндричних поверхнях. Простота та технологічність такого з'єднання забезпечують йому низьку вартість і можливість використання в масовому виробництві. Висока точність центрування деталей і рівномірний розподіл навантаження на всю посадочну поверхню дає змогу застосовувати пресове з'єднання для скріплення деталей сучасних високошвидкісних машин.

Суттєвим недоліком пресового з'єднання є залежність його несучої здатності від ряду факторів, які важко піддаються врахуванню: широкого розсіювання значень коефіцієнта тертя та натягу, впливу робочих температур на міцність з'єднання та ін До недоліків з'єднання належать також наявність високих напружень в деталях при запресовуванні їх та зменшення опору атомного руйнування внаслідок концентрації напружень біля країв отворів.

На практиці часто застосовують комбінацію пресового та шпонкового з'єднання У цьому разі пресове з'єднання може бути основним або допоміжним. Якщо пресове з'єднання основне, то воно сприймає більшу частину навантаження, а шпонка тільки підвищує надійність з'єднання (резервний елемент). Допоміжна роль пресового з'єднання відводиться для часткового розвантаження шпонки та центрування деталей. В практичних розрахунках припускають, що навантаження сприймається основним з'єднанням – пресовим або шпонковим. Для пресових з'єднань деталей рекомендують такі посадки: H7/n6; H7/p6; H7/r6; H7/s6; N7/h6; P7/h6.

Деякі питання технології складання пресових з'єднань

Складання пресових з'єднань здійснюється двома способами: а) запресовуванням (напресовуванням) деталей; б) нагріванням охоплюючої або охолодженням охоплюваної деталі.

Запресовування великих деталей виконують на потужних гідравлічних пресах, дрібних деталей – на ручних гвинтових або важільних пресах. Швидкість запресовування не повинна перевищувати 5 м/с. Поверхні спряження деталей, що з'єднуються, рекомендують змащувати свиріповим чи льняним мастилом. Щоб полегшити центрування та запобігти утворенню задирок, деталі повинні мати фаски (рис. 14.2,а). Розмір фаски е треба брати не менш як 0,1d. Інколи на валу при наявності вільної ділянки виконують центруючий поясок по одній із посадок із гарантованим зазором (рис.14.2,б). Крім полегшення складання з'єднання, такий центруючий поясок зменшує концентрацію напружень біля краю напресованої деталі.

Сила, яку слід прикласти до деталі при її запресовуванні, росте пропорційно довжині пресування, оскільки збільшується площа контакту з'єднуваних деталей Сила при випресовуванні в момент початку відносного руху деталей суттєво більша, ніж при русі, бо коефіцієнт тертя спокою більший коефіцієнта тертя під час відносного руху. Із зменшенням довжини з'єднання при випресовуванні потрібна сила для роз'єму деталей зменшується. Максимальна сила, Н, для запресовування або випресовування деталей може бути наближено визначена для сталевих деталей з'єднання за такою емпіричною залежністю:

F = 2·104· δmax l,                                              (1)

де δmax –максимальний натяг у з'єднанні, мм; l – довжина пресу­вання, мм.

Широке застосування для складання та розбирання пресових з'єднань має такий технологічний метод, як підведення до спряжених поверхней рідкого мастила під високим тиском. Мастило подається по спеціальних каналах у кільцеву канавку, звідки витікає між спряженими поверхнями з'єднання При цьому зменшується сила для випресовування і деталі з'єднання не пошкоджуються. Такий технологічний метод дає змогу неодноразово розбирати та складати пресове з'єднання без суттєвого зменшення його міцності.

Часто при складанні пресових з'єднань використовують ефект зміни розмірів деталей залежно від їхньої температури. Для складання з'єднання за допомогою нагрівання охоплюючої або охолодження охоплюваної деталі треба забезпечити різницю температур деталей, яка визначається за формулою

Δt = (δmax + Δ)/(α·d),                                          (2)

де δmax – максимальний натяг у з'єднанні, мм; Δ = (0,10...0,08) мм – зазор для зручності складання;                        d номінальний діаметр поверхонь з'єднання, мм; α – коефіцієнт лінійного розширення матеріалу деталей при нагріванні (для сталей α = 12·10–6 1/°С).

Нагрівання охоплюючої деталі можна здійснювати в маслі або в спеціальній печі. Для охолодження охоплюваних деталей застосовують суху вуглекислоту (температура випаровування – 79 °С) або рідке повітря (температура випаровування – 190 °С). Змащування поверхонь деталей при такому способі складання пресового з'єднання недопустиме.

Спосіб складання пресових з'єднань за допомогою нагрівання або охолодження однієї з деталей забезпечує приблизно в 1,5 раза більший опір зміщенню спряжених поверхонь деталей порівняно із з'єднаннями, здобутими запресовуванням. Це пояснюється тим, що при запресовуванні згладжуються нерівності поверхонь і відповідно зменшується натяг у з'єднанні.

Розрахунок пресових з'єднань

При розрахунках на міцність пресових з'єднань, перш за все, треба забезпечити взаємну нерухомість з'єднаних деталей під навантаженням, що досягається встановленням потрібної посадки (натягу в з'єднанні), а також слід перевірити міцність спряжених деталей, бо потрібний натяг може спричинити руйнування або недопустимі деформації деталей з'єднання. Тому розрахунок пресових з'єднань виконують за двома умовами: міцності (нерухомості) з'єднання; міцності деталей з'єднання. Розглянемо ці умови.

Розрахунок на міцність пресового з'єднання. Пресове з'єднання може бути навантаженим осьовою силою Fa, обертовим моментом Τ або осьовою силою і обертовим моментом одночасно (рис. 14.3).

Зовнішнє навантаження зрівноважується силами тертя на спряжених поверхнях деталей, які обумовлені нормальним тиском р, що виникає в результаті натягу в з'єднанні.

Умова міцності з'єднання при його навантаженні осьовою силою (рис. 14.3,а) має вигляд    

Fa ≤ π· d· l· p·ƒ,                               (3)

звідки потрібний тиск на спряжених поверхнях

p ≥ Fа/(π ·d· ·l·ƒ).                             (4)

Умова міцності з'єднання при його навантаженні обертовим моментом Τ (рис. 14.3,б) така:

T ≤ 0,5 π ·d2 ·l ·p ·ƒ.                             (5)

З цієї умови потрібний тиск на поверхнях з'єднання

p ≥ 2T/ (π ·d2 ·l ·p ·ƒ)                             (6)

Умова міцності з'єднання при одночасному навантаженні осьовою силою Fa та обертовим моментом Τ (рис. 14.3,в) має вигляд

 ≤ π ·d ·l ·p·ƒ,                        (7)

де Ft = 2T/d – колова (тангенціальна) сила від дії обертового моменту Т, віднесена до спряжених поверхонь. Умова (7) дає змогу записати вираз для визначення потрібного тиску в з'єднанні:

p ≥  .                           (8)

У записаних формулах взято такі позначення: d і l – діаметр та довжина поверхонь з'єднання;                ƒ– коефіцієнт тертя ковзання.

Коефіцієнт тертя на поверхнях контакту деталей залежить від багатьох факторів: способу складання з'єднання, виду мастила, що застосовують при запресовуванні деталей, шорсткості поверхонь та ін. Тому точне значення ƒ може бути визначене тільки експериментально для конкретних деталей та умов складання з'єднання. В наближених розрахунках міцності пресового з'єднання сталевих і чавунних деталей беруть: ƒ = 0,08...0,10 – при складанні запресовуванням; ƒ = 0,12...0,15 – при складанні з нагріванням або охолодженням однієї з деталей.

Розрахунковий натяг δр циліндричного з'єднання (рис. 14.4) пов'язаний з тиском p на спряжених поверхнях з'єднання такою залежністю (формула Ляме з теорії розрахунку товстостінних циліндрів, що дається в курсі опору матеріалів):

δр = pd/(С1E1 + С2E2).                             (9)

Тут Е1 і Е2 – модулі пружності при розтягу матеріалів охоплюваної та охоплюючої деталі відповідно; С1 і С2 – коефіцієнти Ляме, що визначаються за формулами (розміри див. на рис. 14.4):     

;                (10)

де μ1 та μ2 – коефіцієнти Пуассона матеріалів охоплюваної та охоплюючої деталей відповідно; для сталі μ = 0,28...0,30, для чавуну μ = 0,25...0,27.

За формулою (9) можна визначити розрахунковий натяг пресового з'єднання за потрібним тиском р, який розраховується за формулами (4), (6) і (8). Дійсний натяг δд повинен бути більшим від розрахункового δр у зв'язку з тим, що вимірювання діаметрів поверхонь з'єднання виконується по вершинах нерівностей, які зрізаються та згладжуються при запресовуванні деталей. Рекомендують брати

δд = δр + 1,2 (Rz1 + Rz2),                           (11)

де Rz1, Rz2 –  висоти нерівностей поверхонь деталей з'єднання. Значення Rz1 і Rz2 для пресових з'єднань назначають у межах 8-2 мкм.

Якщо складання пресового з'єднання виконують за допомогою нагрівання або охолодження однієї з деталей, то дійсний натяг беруть рівним розрахунковому, тобто   δд = δр.

За δд підбирають відповідну стандартну посадку, для якої найменший натяг δmin ≥  δд.

Розрахунок на міцність деталей пресового з'єднання. При перевірці міцності деталей пресового з'єднання слід брати до уваги найбільший можливий натяг δmax вибраної посадки і відповідний йому найбільший розрахунковий натяг δρ max, який визначають за формулою (при складанні з'єднання запресовуванням)

δρ max = δmax –1,2 (Rz1 + Rz2).                       (12)

Якщо з'єднання складають за допомогою нагрівання чи охолодження відповідної деталі, то δρ max = δmax.

Найбільший розрахунковий натяг може спричинити після складання з'єднання появу відповідного максимального тиску рmax на спряжeних поверхнях:

рmax = δρ max /[d(C1/ E1 + С2/E2)].                   (13)

Формула (13) записана на основі виразу (9).

Епюри напружень у деталях 1 і 2 пресового з'єднання показані на рис. 14.5, де σг – напруження стиску в радіальному напрямі; σt1, σt2 – відповідно напруження стиску і розтягу в тангенціальному напрямі.

Для охоплюючої деталі 2 небезпечними є точки її внутрішньої поверхні. Для цих точок радіальне σг і тангенціальне σt2 нормальні на­пруження визначають за формулами:

σг = – pmas;                                    (14)

σt2 = pmas (d22 + d2)/(d22 – d2).         (15)

У точках внутрішньої поверхні деталі 2 виникає плоский напружений стан, при якому головні напруження σ1 = σt2; σ2 = 0 і σ3 = σr. Умову міцності для охоплюючої деталі 2 із пластичного матеріалу за гіпотезою найбільших дотичних напружень запишемо

σE2 = σι – σ3 = pmas (d22 + d2)/(d22 – d2) – (– pmax) ≤ [σ]2.

Після перетворень записана умова матиме такий кінцевий вигляд:

σE2 = 2 d22pmax/( d22 – d2) ≤ [σ]2,                      (16)

де [σ]2 – допустиме напруження розтягу для матеріалу охоплюючої деталі.

Для охоплюваної деталі 1 (рис. 14.5) кільцевого поперечного перерізу небезпечними є також точки внутрішньої поверхні. В цих точках виникає небезпечний стиск, при якому головні напруження такі:

σ1 = 0;    σ2 = 0;    σ3 = σt1 = – 2d2 pmax /( d2 – d12).

Умова міцності для охоплюваної деталі, що складена так, як і для охоплюючої, має вигляд

σE1 = – σ3 = 2d2 pmax /( d2 – d12) ≤ [σ]1               (17)

де [σ]1 – допустиме напруження для матеріалу охоплюваної деталі.

Якщо охоплювана деталь має суцільний переріз, тобто d1 = 0, то в довільній її точці виникає двовісний стиск. Тоді головні напруження    σ1 = 0; σ2 = σ3 = – pmax.

Умова міцності в цьому разі матиме вигляд

σE1 = pmax  ≤ [σ]1.         (18)

Допустимі напруження [σ]1 і [σ]2 для деталей пресового з'єднання можна брати близькими до границі текучості σT матеріалу цих деталей, бо досвід використання пресових з'єднань показує, що надійність з'єднання не зменшується і при наявності деякої кільцевої пластичної зони на внутрішній поверхні охоплюючої деталі.

Після складання пресового з'єднання в результаті деформування деталей 1 і 2 (рис. 14.5) діаметр d2 збільшується, а діаметр d1 зменшується на Δd2 та Δd2 відповідно. При пружних деформаціях деталей

Δd2 = 2pd2d2/[E2 (d22 – d2)];               (19)

Δd1 = 2pd1d2/(E1 (d2 – d21)].

Формули (19) можуть бути використані для визначення зміни розмірів деталей пресового з'єднання після його складання.




Комментарий:

ПРЕСОВІ З'ЄДНАННЯ


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы