Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Хмельницький національний університет
Кафедра машин та апаратів
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсової роботи
з курсу “Допуски та посадки електромеханічних приладів”
Завдання 1
1.1 Принцип роботи механізму
Обертове зусилля, прикладене до зубчастого колеса 9, передає крутний момент на колінчастий вал 6, кривошипно-шатунного механізму компресора. В підшипнику 8 лежить корінна шийка колінчатого валу. За допомогою поршневого пальця 3 шатун 2 з’єднаний своєю верхньою голівкою з поршнем 1. При обертанні колінвала, з’єднаний з ним шатун 2, надає поршню 1 зворотно-поступальний рух. Поршень рухається від одного свого крайнього положення до іншого на величину подвійного радіусу кривошипа. Рухаючись вниз, поршень створює в циліндрі 5 розріджене повітря, що призводить до відкриття впускного клапана і втягування повітря в циліндр. Рухаючись до верху, поршень виштовхує повітря через випускний клапан у повітропровід.
1.2 Аналіз характеру з'єднань деталей та призначення посадок
Посадки з зазором призначені переважно для рухомих, а також і для нерухомих з'єднань деталей. В рухомих з'єднаннях зазор слугує для забезпечення свободи переміщення, розміщення слою мастила, компенсації температурних деформацій.
Посадки з натягом призначені для нерухомих нероз’ємних з’єднань, як правило, без додаткового кріплення гвинтами, шпонками, штифтами.
Перехідні посадки призначені для нерухомих, але роз'ємних з'єднань деталей і забезпечують добре центрування з'єднуваних деталей.
У з’єднанні 1-5 рекомендовано посадку з зазором, так як поршень переміщується в циліндрі.
1-5 Ø70 H8/f7 – відноситься до ходових посадок із зазором і частіше всього застосовуються в точних з’єднаннях (рис. 1.1).
/
Рисунок 1.1 – схема поля допуску Ø70 H8/f7.
У з’єднанні 1-3 рекомендовано посадку з натягом, так як поршневий палець тісно кріпиться з поршнем.
1-3 Ø12 P6/h5 – характеризується мінімальними гарантованими натягами (рис. 1.2).
/
Рисунок 1.2 – схема поля допуску Ø12 P6/h5.
У з’єднанні 2-4 рекомендовано посадку з натягом, так як верхня голівка шатуна тісно кріпиться з втулкою.
2-4 Ø20 H7/u7 – характеризується великими гарантованими натягами. Призначені для з'єднань, на які діють важкі, динамічні навантаження. Застосовуються переважно без додаткового кріплення (рис. 1.3).
/
Рисунок 1.3 – схема поля допуску Ø20 H7/u7.
У з’єднанні 6-11 рекомендовано посадку з зазором, так як колінчастий вал вільно кріпиться з втулкою.
6-11 Ø25 H8/f7 – застосовується там, де потрібно забезпечити плавність та точність переміщення (рис. 1.4).
/
Рисунок 1.4 – схема поля допуску Ø25 H8/f7.
У з’єднанні 6-8 рекомендовано посадку з натягом, так як втулка тісно кріпиться в внутрішнє кільце підшипника.
6-8 Ø35 L0/k7– використовується для внутрішнього кільця підшипників на вал при циркулярних середніх навантаженнях (рис. 1.5).
/
Рисунок 1.5 – схема поля допуску Ø35 L0/k7.
У з’єднанні 8-7 рекомендовано посадку з натягом, так як втулка тісно кріпиться в зовнішнє кільце підшипника.
8-7 Ø72 P8/h6 – використовується для зовнішнього кільця підшипників на вал при циркулярних середніх навантаженнях (рис. 1.6).
/
Рисунок 1.6 – схема поля допуску Ø72 P8/h6.
У з’єднанні 6-9 рекомендовано перехідну посадку.
6-9 Ø30 H7/m6 – забезпечують переважний натяг. Ймовірність отримання зазорів порівняно мала. Ці зазори, як правило, не відчуваються за рахунок відхилення форми, особливо при збільшених довжинах з’єднання (рис. 1.7).
/
Рисунок 1.8 – схема поля допуску Ø30 H7/m6.
У з’єднанні 7-10 рекомендовано посадку з натягом, так як втулка тісно кріпиться в корпус.
7-10 Ø90 H7/p6 – характеризується помірними гарантованими натягами, які забезпечують передачу навантажень середньої величини (рис. 1.8).
/
Рисунок 1.8 – схема поля допуску Ø30 H7/m6.
Результати призначення посадок на з’єднання складального вузла вказані у таблиці 1.1.
Завдання 2
2.1 Розрахувати посадку з натягом для нерухомого з’єднання шатуна 2 та втулки 11. Матеріал шатуна - ст.45 (), матеріал втулки АЧС-5 (). Складання здійснюють під пресом.
Дані для розв’язку задачі:
Номер варіанту
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
МКР, Н. м
70
120
85
110
75
105
100
115
80
73
118
90
87
79
95
Номер варіанту
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
МКР, Н. м
69
88
75
112
95
100
84
107
70
125
105
85
120
110
76
Розглянемо загальний випадок розрахунку, коли з’єднання складається з порожнистого валу та втулки (рис.2)
Рис. 2
Посадку з натягом розраховуємо у наступному порядку.
Визначають експлуатаційний тиск на поверхні з’єднання, Па:
(2.1)
де - коефіцієнт запасу міцності з’єднання на можливі перевантаження та дію вібрацій, ; - крутний момент, який передається посадкою, Н.м; Р – осьове зусилля, Н; - відповідно номінальний діаметр з’єднання та його довжина, м; - коефіцієнт тертя, який беруть залежно від виду з’єднання та з’єднуваних деталей. При складанні під пресом для деталей із чавуна та сталі , при складанні з нагрівом охоплюючої або охопленої деталі .