Посадка с натягом онлайн

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Соединения с натягом характеризуются большой несущей способностью, хорошим восприятием ударных нагрузок и простотой конструкции.

Основные отклонения и допуски соединений с натягом

В таблицах приведены величины основных отклонений валов и отверстий по ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75), применяемые в посадках с натягом для размеров от 1 до 500 мм. По этим таблицам легко определить величины максимальных и минимальных натягов в соединениях. Например, величины максимальных и минимальных натягов для соединения ∅35 H7/s6 находят следующим образом. Основное отклонение в системе отверстия для вала диаметром 35s6 равно 43 мкм. Эта величина является также и нижним значением поля допуска для вала. Верхнее значение поля допуска для вала находим, прибавив к основному отклонению допуск IТ квалитета б; получаем 43 + 16 = 59 мкм. Для отверстия нижнее отклонение в системе отверстия равно нулю, а верхнее — значению допуска IT квалитета 7 (интервал размеров от 30 до 50). Это значение равно 25. Таким образом, наибольший натяг является разностью максимального отклонения размера вала и минимального отклонения размера отверстия, т.е. 59 — 0 = 59 мкм. Минимальный натяг как разность минимального отклонения размера вала и максимального отклонения размера отверстия, т.е. 43-25=18 мкм.

Величины основных отклонений валов и отверстий по ГОСТ 25347 (СТ СЭВ 144), применяемые для посадок с натягом, для размеров от 1 до 500 мм

Значения допусков по ГОСТ 25346 (СТ СЭВ 145) для размеров от 1 до 500 мм

Соединения с натягом

Чистота обработки контактирующих поверхностей имеет большое значение для прочности соединений с натягом. Как показывают многочисленные опыты, шероховатость Ra этих поверхностей должна быть в пределах 0,8… 1,25 мкм. Такую шероховатость можно получить: для валов — чистовым точением и шлифованием; для отверстий — чистовой расточкой, шлифованием или развертыванием, а также протяжкой.

При посадке со шпонкой длина входной фаски берется больше с тем, чтобы обеспечить точную посадку шпонки в паз отверстия. Рекомендуется применять фаску с уклоном 1:10 на длине а или поясок, выполненный по свободной посадке на длине а посадочной части вала (до начала прямолинейного участка шпоночного паза).

Зубчатый венец на маховике автомобильного двигателя (рис. 2) имеет специальную посадку без дополнительного крепления. Натяг в этой посадке несколько больше минимального натяга посадки Н10/х8.

Крепление зубчатых колес на промежуточном валу автомобильной коробки передач показано на рис. 3. Все зубчатые колеса, кроме одного, имеют посадку H7/r6 с дополнительной фиксацией сегментными шпонками. Второе слева зубчатое колесо имеет посадку F7/r6. Это зубчатое колесо нагружено меньше, чем остальные, поэтому предусмотрен несколько меньший натяг, чем в остальных соединениях.

Крепление венца червячного колеса на центре (рис. 4) выполнено с посадкой H7/s6. Чтобы исключить при эксплуатации снижение несущей способности вследствие ослабления натяга, предусмотрены резьбовые штифты. Соединение центра вала выполнено с применением посадки H7/r6. Для удобства сборки на части длины вала предусмотрен заходный цилиндрический участок с посадкой Н7/f9.

Кожух полуоси автомобиля (рис. 5) рассчитан на большую нагрузку и соединен с полуосью с большим натягом (посадка H7/u8). Материал полуоси — сталь 40Х, а кожуха, в который она запрессована, — ковкий чугун.

Составное колено коленчатого вала двигателя мотоцикла показано на рис. 6. Шатунная и коренная шейки коленчатого вала запрессованы в щеки вала. Как показывает опыт, натяг в этом случае должен быть от 1:800 до 1:900 номинального диаметра посадки (в пределах посадок Н7/u8 и Н8/u8).

Крепление штока с бабкой ковочного молота (рис. 7) может осуществляться по конической поверхности с малым углом конуса. Это исключает применение дополнительных средств крепления.

Крепление бандажа на центре вагонной оси (рис. 8) обеспечивается посадкой G8/u7, а центра на оси -посадкой Н7/s6. Оба соединения не имеют никаких дополнительных креплений.

Соединение центральной части ротора генератора с хвостовиками (рис. 9) осуществлено при помощи стяжек а, поставленных с температурным натягом. Для предохранения стяжек от выпадения под действием центробежной силы предусмотрены крышки б, вставленные в косой паз.

Соединение двух деталей методом посадки с натягом должно быть идеальным. Принцип Златовласки из сказки про трех медведей гласит "Не много и не мало, ровно столько, сколько надо". Этот принцип вполне применим и в механике: если посадка слишком свободная, детали не будут держаться; если слишком тугая, то их не получится соединить. Для обеспечения оптимальной работы конструкции, состоящей из соединенных между собой деталей, необходимо рассчитать параметры посадки с натягом. Для этого можно создать приложение, которое позволит точно рассчитать давление в зоне контакта и перемещение поверхностей двух соединенных деталей.

Определение идеальной посадки с натягом

При посадке с натягом, также известной как прессовая посадка, две детали соединяются с минимальным расстоянием между ними. Изначально внутренняя деталь имеет немного больший диаметр, чем внешняя. Внешняя деталь нагревается до тех пор, пока не увеличится в размере так, чтобы в ней поместилась внутренняя. После вставки внутренней детали внешняя по мере охлаждения сжимается, и таким образом устанавливается соединение. При неоптимальной посадке деталей соединение между ними может ослабнуть, потерять форму из-за остаточной пластической деформации или оказаться вовсе невозможным. При правильной посадке с натягом детали фактически сливаются воедино и остаются соединенными даже под воздействием высокого крутящего момента.

Неожиданный поворот в сказке про трех медведей: вместо тарелки с кашей идеальной температуры Златовласка находит параметры посадки с натягом, которая не слишком туга, но и не слишком свободна.

Оптимальная посадка с натягом уменьшает нежелательные явления в конструкции. Например, в конструкции шарикового подшипника посадка с натягом предотвращает проскальзывание подшипника на валу. Проскальзывание имеет место, если посадка с натягом слишком свободна; если же она слишком туга, то рабочая температура подшипника повышается и он изнашивается быстрее.

Для достижения наилучших характеристик конструкции посадку с натягом необходимо оптимизировать, исходя из назначения конструкции. Создав приложение для моделирования, можно эффективно оценить параметры, влияющие на посадку с натягом между двумя деталями.

Расчет посадки с натягом с помощью приложения для моделирования

С помощью Калькулятора посадки с натягом можно вычислить и визуализировать оптимальную посадку с натягом для двух труб. В приложении предусмотрен раздел Исходные данные, в котором пользователь может ввести различные геометрические параметры и быстро и легко выполнить проверку конструкции.

В этом примере используются следующие исходные данные:

Наружный диаметр внешней трубы, внутренний диаметр внутренней трубы и общий диаметр
Радиальная посадка с натягом
Длина контакта
Коэффициент трения

Благодаря интуитивно понятному интерфейсу приложения можно легко рассчитать параметры посадки с натягом и визуализировать полученные результаты. Для запуска и просмотра результатов различных вариантов анализа пользователь может использовать конпки Вычислить, Вернуть значения по умолчанию, Создать отчет и Открыть документацию.

С помощью нескольких вкладок Результаты в приложении можно визуализировать влияние малейших изменений параметров на посадку с натягом для данной модели. В результатах для различных входных параметров отображается максимальный передаваемый крутящий момент и осевая сила, а также эффективное напряжение, давление контакта и деформация трубы.

Калькулятор посадки с натягом — это один из примеров приложений, которые можно создать с помощью Среды разработки приложений, встроенной в программный пакет COMSOL Multiphysics®. Разработчик приложения имеет возможность включить в него различные исходные данные и результаты в соответствии со своими потребностями.

Калькулятор посадки с натягом в действии.

С помощью приложения для моделирования можно проверить различные параметры и оптимизировать посадку с натягом для конкретной конструкции.

Ниже представлена краткая методика инженерного расчёта натяга при запрессовке деталей друг в друга. Расчетные зависимости и положения этой методики могут быть использованы для оценки действующих напряжений растяжения и сжатия, момента сопротивления вращению в соединении и необходимой температуры нагрева охватывающей детали с целью обеспечения неподвижности соединения.

Перед проведением расчёта необходимо определиться с исходными данными материалов для детали 1 и детали 2: пределы прочности, пределы текучести, коэффициенты Пуассона, коэффициенты температурного линейного расширения материалов этих деталей, и, естественно, размеры этих деталей для нормальных условий (см. Рисунок).

Рисунок. Схема к методике расчёта натяга в соединении.

Ширина деталей в радиальном направлении определяется для каждой из деталей по формулам:

Напряжение растяжения в детали 1 (охватывающей детали - втулке или кольце)

E₁ - модуль упругости материала детали 1 (охватывающая деталь);

E₂ - модуль упругости материала детали 2 (охватываемая деталь).

Напряжение сжатия в детали 2 (охватываемой детали - кольце)

Оценочная расчётная температура нагрева охватывающей детали

t_air - температура окружающего воздуха;

Δt_loose - понижение температуры охватывающей детали 1 от момента времени её нагрева до момента времени соединения с деталью 2;

α₁ - коэффициент температурного линейного расширения материала охватывающей детали 1.

Отношения диаметров

Расчётные коэффициенты для деталей

μ₁ - коэффициент Пуассона для охватывающей детали;

μ₂ - коэффициент Пуассона для охватываемой детали.

Расчетное удельное контактное давление на посадочной поверхности при максимальном натяге

Расчетное удельное контактное давление на посадочной поверхности при минимальном натяге

δ_min - минимальный натяг в соединении;

Максимально допустимое удельное контактное давление

σ_т1 - предел текучести материала охватывающей детали 1;

Расчётное максимальное напряжение растяжения на внутренней поверхности охватывающей детали при максимальном натяге в соединении :

Расчетное напряжение растяжения на внутренней поверхности охватываемой детали при минимальном натяге в соединении:

Расчетное максимальное напряжение сжатия на внутренней поверхности охватываемой детали при максимальном натяге в соединении :

Расчетное напряжение сжатия на внутренней поверхности охватываемой детали при минимальном натяге в соединении :

Момент сопротивления вращению соединения

F - площадь поверхности соединения с натягом;

f - коэффициент трения покоя в соединении, для стальных деталей можно принять приближенно равным ~0,25.

Программа позволяет производить определение системы и типа посадок, предельных размеров валов и отверстий для заданных посадок, параметры посадок (максимальный и минимальный зазоры, натяги в соединениях), допусков валов, отверстий, построение схемы посадок, расчёт предельных калибров, построение схем расположения полей допусков предельных и контрольных калибров, расчет исполнительных размеров калибров, построение эскизов рассчитанных калибров с простановкой исполнительных размеров, определение границы износа калибров.
Перевод твердости по единицам HB, HRA, HRB, HRC, HV, HSD.
Перевод температур K, C, F.
Расчет подшипников качения, выбор посадок, построение полей допусков, определение геометрических размеров.

Контрольная работа - Допуски и посадки (вариант 10)

формат doc
размер 237.5 КБ
добавлен 30 июня 2009 г.

Построить схему полей допусков; рассчитать предельные и исполнительные размеры пробки и скобы; построить схемы полей допусков; выполнить эскизы калибров с указанием маркировки и технических требований. рассчитать предельные размеры и допуск отверстия и вала; расшифровать обозначения; найти отклонения отверстия и вала; рассчитать предельные зазоры (натяги) и допуск посадки. найти отклонения, рассчитать предельные размеры по 3-м диаметрам и гайки;.

Контрольная работа - Допуски и посадки (вариант 12)

формат doc
размер 239 КБ
добавлен 30 июня 2009 г.

Курсовая работа - Выбор и расчет допусков и посадок основных типовых соединений узла редуктора

формат cdw, doc
размер 6.7 МБ
добавлен 30 октября 2010 г.

ЧитГУ, 151001, 3 курс/ 5 семестр, 34 стр. ПЗ+ 4 чертежа в Компас 3D V10: Чертеж вала редуктора, Сборочный чертеж редуктора, Схема расположения полей допусков резьбового соединения, чертеж - размерные цепи. В работе освещены следующие темы: Выбор и расчет посадок подшипника; Выбор и расчет гладких цилиндрических соединений; Выбор и расчет шлицевого соединения; Выбор и расчет резьбового соединения; Расчет размерной цепи.

Курсовой проект - Нормирование точности и выбор полей допусков вала

формат doc, docx
размер 266.46 КБ
добавлен 09 июля 2009 г.

Курсовая работа по метрологии, стандартизации и сертификации + черчеж вала(compas) с обозначениями. КГТУ им. А. Н. Туполева. Содержание: -Нормирование точности и выбор полей допусков -Выбор полей допусков и посадок подшипников качения на валу -Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с зубчатыми колесами -Нормирование точности и выбор полей допусков для соединения валов с полумуфтой -Нормирование точности и выбор полей.

Курсовой проект - Нормирование точности типовых элементов деталей машин

формат doc
размер 236.51 КБ
добавлен 13 января 2010 г.

Данные: узел № 11, вариант № 4. Задание: выполнить сборочный чертеж узла, рассчитать посадку с зазором, назначить посадку, построить схему расположения полей допусков гладких предельных калибров. Содержание: Расчет посадок для гладких цилиндрических соединений с зазором. Расчет среднего давления. Расчет толщины масляного слоя. Расчет наименьшего функционального зазора. Проверка выбранной посадки. Расчет наименьшей толщины масляного.

Курсовой проект - Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств измерения для его деталей

формат docx
размер 638.66 КБ
добавлен 20 мая 2009 г.

Определение элементов гладкого цилиндрического соединения с выбором средств измерения для его деталей. Определение элементов соединений, подвергаемых селективной сборке. Расчет и выбор полей допусков для деталей, сопрягаемых с подшипниками качения. Допуски и посадки шпоночных соединений. Допуски и посадки шлицевых соединений. Расчет допусков размеров, входящих в размерные цепи Список использованной литературы

Курсовой проект - Подбор посадок и расчет допусков. Вариант 01

формат doc
размер 405.92 КБ
добавлен 12 февраля 2010 г.

Введение. Расчет и выбор посадок подшипников качения. Выбор посадок для сопряжения узла и их расчет. Выбор средств измерения. Построение полей допусков и расчеты размеров рабочих калибров. Расчёт и выбор посадки с зазором. Расчёт и выбор посадки с натягом. Расчет точности зубчатой передачи. Расчет размерной цепи вероятностным методом. Заключение. Список использованных источников. Приложение А. В курсовой проект входят - чертеж трехступенчатого ре.

Курсовой проект - Расчёт калибров для контроля прямобочных шлицевых соединений

формат doc
размер 30.55 КБ
добавлен 20 сентября 2009 г.

Курсовой проект - Расчет точностных параметров

формат docx, dwg, doc
размер 2.77 МБ
добавлен 18 июня 2010 г.

1. Расчет посадок гладких цилиндрических сопряжений. 2. Выбор средств измерений. 3. Выбор, обоснование и расчет посадок подшипников качения. 4. Расчет допусков и посадок шпоночных соединений. 5. Расчет допусков и посадок резьбового соединения. 6. Выбор и обоснование точностных параметров зубчатых колес. 7. Приборы для контроля комплексных и дифференцированных параметров зубчатых колес.rn

Таблица допусков и посадок

формат pdf
размер 79.08 КБ
добавлен 30 ноября 2010 г.

Содержит данные по допускам и посадкам для размеров от 1 до 500 мм, для квалитетов от 5 до 16. Представлены текущие и "старые" обозначения полей допусков.

Читайте также: