Расчет надежности гладких цилиндрических соединений с натягом 1

Название	Расчет надежности гладких цилиндрических соединений с натягом 1
Дата	20.10.2018
Размер	128.53 Kb.
Формат файла
Имя файла	1.docx
Тип	Документы #53964

Equation Chapter 1 Section 1Министерство по образованию и науке РФ
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра "Строительные и дорожные машины"
Расчет надежности гладких

цилиндрических соединений с натягом
1 Вариант

Выполнил ст-т гр. 3024.1 Смирнов А.А.
Проверил преподаватель Иванников П.А.

Томск 2018

Соединение зубчатого колеса со сплошным валом диаметром

соответствует посадке

. Соединение нагружено вращающим моментом, заданным случайной нормальной распределенной величиной со средним значением

и коэффициентом вариации

. Диаметр ступицы зубчатого колеса

длина посадочной поверхности

, высота микронеровностей посадочных поверхностей

. Материал соединяемых поверхностей сталь, модуль упругости

, среднее значение коэффициента трения и коэффициент вариации коэффициента трения соответственно равны

. С течением времени соединение с натягом за счет ударных нагрузок приводит к уменьшению давления в соединении, поэтому в расчеты введен коэффициент

который учитывает уменьшение давления. Общая вероятность в соединении с натягом зависит не только от внешней нагрузки в соединении и сопротивлению соединения по нагрузке, но и прочности охватывающей детали (ступицы колеса). Среднее значение предела текучести материала втулки

.

Определить общую вероятность соединения с натягом по критерию прочности сцепления в соединении и по критерию прочности охватывающей детали – ступице колеса.
Среднее значение натяга

и коэффициента вариации

определим в зависимости от допусков вала и отверстия

, а нижнего отклонения диаметра вала

(значения выбраны из таблицы допусков).

, (1)

.

Рассчитаем коэффициент вариации по натягу из следующей зависимости,

, (2)

где

– коэффициент, вариации по натягу,

.

Рассчитаем поправку на обмятие микронеровностей,

, (3)

где

– шероховатость поверхности вала;

– шероховатость поверхности отверстия.

.

Определим коэффициент соотношения между диаметром вала и диаметром ступицы шестерни:

, (4)

где

– диаметр вала;

– диаметр шестерни.

.

Среднее значение давления на посадочной поверхности рассчитаем по следующей формуле:

, (5)

где

– модуль упругости материала соединяемых поверхностей (для стали

)

.

Найдем коэффициент вариации по изменению давления на посадочной поверхности:

, (6)

.

Рассчитаем среднее значение предельного момента и коэффициент вариации по прочности сцепления создаваемого прессовой посадкой.

, (7)

где

– длина посадочной поверхности;

– среднее значение коэффициента трения в соединении,

;

– среднее значение давления на посадочной поверхности;

– коэффициент уменьшения со временем давления,

.

Определим коэффициент вариации допустимого действующего предельного момента в прессовой посадке,

, (8)

.

Коэффициент запаса прочности сцепления по средним значениям определим из coотношения между значением предельного момента, который создается прессовым соединением и внешним моментом, действующим со стороны зубчатого колеса,

, (9)

.

Найдем вероятность безотказной работы соединения, с натягом исходя из условия, что ресурс соединения подчиняется нормальному закону распределения. Определим, значения квантили нормального распределения соединения по прочности сцепления из выражения:

, (10)

.

Вероятность безотказной работы по найденному значению квантили

определим по таблицам для нормированного и центрированного распределения

.

Найдем вероятность безотказной работы соединения по прочности охватывающей детали (ступице колеса). Определим среднее значение эквивалентного напряжения у посадочной поверхности ступицы шестерни.