Таблица 4

Диаметр шейки вала, мм

Конструктивная особенность соединения

Шпоночное

Бесшпоночное

От 30 до 190 вкл.


1,30?

Св. 190 » 400 »

1,50?

1,20?

» 400 » 600 »


1,15?

» 600


1,10?

2.5. Усилие окончательной напрессовки охватывающей детали без подачи масла на сопрягаемые конические поверхности опре­деляется по формуле

Q = gF$(/T +0,5/0. (6)


Таблица 5

Диаметр шейки вала, мм

Конструктивная особенность соединения

Шпоночное

Бесшпоночное

От 30 до 200 вкл.

0,015


Св. 200 » 470 »

0,020

0,010

» 470

0,030


  1. Запас несущей способности соединения по трению отно­сительно упора гребного винта определяется по формуле

г)

где Qc — усилие, требуемое для съема охватывающей детали без подачи масла на сопрягаемые конические поверхности, Н (кгс)

Рс = ^Ф(/т —0,5/Q;

Qy — упор гребного винта при переднем ходе, Н (кгс).

  1. Расчет параметров насадки бесшпоночной полумуфты при сборке соединения тепловым способом

  1. Величина температуры нагрева полумуфты, необходимой для сборки соединения, определяется по формуле

'■—Ч&г+'' <»)

где 8Н — диаметральный натяг в соединении, м (мм)

8,-1,04?Цр (-&- + )?);

Дн — диаметральный зазор, необходимый для сборки соедине­ния, м (мм)

Дн = 0,005 КЩ;

а — коэффициент линейного расширения материала полу­муфты

а = 12-IO"6 1/°С;

t температура окружающего воздуха, °С.

  1. Расстояние, на котором должен быть установлен упор от начального положения полумуфты, определяется по формуле

sa = 8H:/C (9)

  1. Расчет параметров насадки втулочной муфты при сборке соединения гидропрессовым способом

    1. Величина контактного давления на сопрягаемых кониче­ских поверхностях втулки и промежуточной гильзы, обеспечиваю­щая обжатие последней на величину диаметрального зазора, оп­ределяется по формуле

= (Ю

)



где Д — наибольший диаметральный зазор между валом и про­межуточной гильзой, определяемый по допускам на их обработку по ОСТ5.4097—74 или фактическим замерам, м (мм);

Е—модуль упругости материала промежуточной гильзы, МПа (кгс/мм2);

Dr большой наружный диаметр промежуточной гильзы, м (мм);

D диаметр шейки вала (диаметр посадочной поверхности под втулочную муфту), м (мм).

  1. Величина диаметрального натяга между втулкой и про­межуточной гильзой, соответствующая контактному давлению qx, определяется по формуле

8=^(Д + 5), (И)

где А, В — безразмерные коэффициенты, зависящие от наруж­ных диаметров вала, промежуточной гильзы и втул­ки. Значения коэффициентов А и В приведены в таб­лице справочного приложения 9



D„ наружный диаметр втулки, м (мм).

  1. В еличина контактного давления на сопрягаемых кониче­ских поверхностях втулки и промежуточной гильзы, обеспечиваю­щая передачу соединением крутящего момента, определяется по формуле

(12)

где q3 величина контактного давления на сопрягаемых по­верхностях вала и промежуточной гильзы, обеспечивающая пере­дачу соединением крутящего момента, МПа (кгс/мм2). Значение величины контактного давления следует определять по фор­муле (1), где DCf D диаметр шейки вала под втулочную муф­ту, м (мм); /т = 0,18 — коэффициент трения при круговом смеще­нии (всухую); £ф = Ц —длина сопряжения втулки с шейкой вала, м (мм).

  1. Величина диаметрального натяга между втулкой и про­межуточной гильзой, соответствующая контактному давлению q%, определяется по формуле

&2==^(Д + 5)1 (13)

где А, В— безразмерные коэффициенты, зависящие от диаметра расточки вала и наружных диаметров промежуточной гильзы и втулки. Значения коэффициентов А и В при­ведены в таблице справочного приложения 9



  1. Величина контактного давления на сопрягаемых кониче­ских поверхностях втулки и промежуточной гильзы в рабочем со­стоянии определяется по формуле

7 = <71 + ?2- (14)

  1. Величина диаметрального натяга между втулкой и про­межуточной гильзой в рабочем состоянии определяется по фор­муле

8 = 5, + 82. (15)

    1. Осевое перемещение втулки по конусу промежуточной гильзы при окончательной насадке определяется по формуле (3).

    2. Усилие установки втулки в начальное положение опреде­ляется по формуле (4).

    3. Усилие окончательной напрессовки втулки с подачей мас­ла на сопрягаемые конические поверхности определяется по фор­муле (5).

    4. Запас несущей способности соединения по трению отно­сительно упора гребного винта определяется по формуле (7).

  1. Расчет напряжений, возникающих в деталях валопровода при сборке соединения

    1. Приведенное напряжение на наружной поверхности сплош­ного вала определяется по формуле

о, = q. (16)

Для соединения втулочной муфты с валом q=q$.

Из условия прочности:

«і + (0,3 — 0,4)<зт.в — для гребных валов;

Oj <'0,5от-н — для промежуточных валов.

Примечание. Проверку на прочность материала сплошного вала от посадки гребного винта производить по наименьшему допустимому значению

  1. .Приведенное напряжение на внутренней поверхности по­лого вала определяется по формуле

П2

= (17)

^ср и

Для соединения втулочной муфты с валом q = q3, DQp= D.

Из условия прочности:

°2 ’С (0,4 — 0,5) аТеВ — для гребных валов;

а2<:0,55 — для промежуточных валов.

Примечания. 1. Приведенное напряжение на наружной Поверх­ности полого вала не проверяется ввиду того, что величина его меньше, чем на внутренней поверхности.

  1. Проверку на прочность материала полого вала от посадки греб­ного винта производить по наименьшему допустимому значению.

  1. Приведенное напряжение на внутренней поверхности охва­тывающей детали определяется по формуле

аз = + (18)

^ср

Для соединения втулочной муфты с валом Dcp= Dr.

Из условия прочности о3 0,75<зТіСт.

  1. Приведенное напряжение на внутренней поверхности про­межуточной гильзы определяется по формуле

а4 = Ка? + а? —°Л, О9)

где at тангенциальное напряжение на внутренней поверхности промежуточной гильзы, МПа (кгс/мм2)

— радиальное напряжение на внутренней поверхности про­межуточной гильзы, МПа (кгс/мм2)

°г = - Уз-

Из условия прочности а4 0,45 ат-г,

где ат.г—предел текучести материала промежуточной гильзы, МПа (кгс/мм2).

Примечание. При определении приведенных напряжений тан­генциальные и радиальные напряжения учитываются со своим знаком.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ФОРМА ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ЗАПИСИ ПОКАЗАНИЙ
ПАРАМЕТРОВ НАСАДКИ И СЪЕМА ДЕТАЛЕЙ

ВАЛОПРОВОДОВ

Примечания. 1. Параметры насадки гребных винтов, полумуфт и вту­лочных муфт записываются в виде дроби:

по чертежу
фактическое значение

  1. Температура окружающего воздуха заносится в таблицу при сборке со­единений латунных и бронзовых гребных винтов с валами.

  2. Графа «Съем» заполняется при разборке соединения в случае ремонта или освидетельствования.

В таблицу заносятся только фактические параметры съема.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОГО УСИЛИЯ ПРИ НАСАДКЕ И СЪЕМЕ ДЕТАЛЕЙ ВАЛОПРОВОДА

  1. Максимально допустимое усилие напрессовки (съема) греб­ного винта и полумуфты определяется из условия прочности резь­бы хвостовика вала (монтажного болта) при срезе по формуле

Qtnax =Ъ^КНКцКм^вг

где dt —внутренний диаметр резьбы по ГОСТ 9150—59, м (мм);

Н — длина рабочей части резьбы хвостовика вала (болта), м (мм);

Ко коэффициент полноты стандартных треугольных резьб

К> = 0,87;

Км коэффициент, учитывающий характер изменения дефор­маций витков резьбы

Кы= 0,55;

тв —предел прочности материала вала (болта) на срез, МПа (кгс/мм2)

тв = 0,5ат.в.

Напряжение в поперечном сечении стержня хвостовика от Qmax не должно превышать 0,8от.в.

  1. Максимально допустимое усилие при сборке и разборке вту­лочной муфты определяется из условия прочности промежуточной гильзы в районе концевых выточек

[а] (0,6—0,7) ат г,

где [о] — предельно допустимое напряжение на растяжение, сжа­тие и срез элементов присоединительных выточек промежуточной гильзы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ НАСАДКИ ДЕТАЛЕЙ
ВАЛОПРОВОДОВ

  1. Расчет параметров насадки бесшпоночного гребного винта с валом

    1. Исходные данные: номинальный крутящий момент на валу

М = 320- 103//-м (32-10е кгс-мм);

упор гребного винта при переднем ходе

Qy = 450-10W(45-103 кгс);

большой диаметр конуса вала

D 0,52 м (520 мм);

диаметр расточки конуса вала d = 0,135 м (135 мм);

длина сопрягаемых конических поверхностей

L = 1,04 м (1040 мм);

конусность соединения

К= 1 : 15;

средний диаметр конуса вала

Dcp= 0,485 м (485 мм);

наружный диаметр ступицы гребного винта в среднем сечении D„ = 0,92 м (920 мм);

материал вала — поковка стальная КП28

ат.в — 280МПа (28 кгс/мм2);

Ei = 21 • 104МПа (2,1 • 104 кгс/мм2);

= 0,30;

материал гребного винта — латунь

ат.ст = 270МПа (27 кгс/мм2);

Е2= 10-104МПа (1-Ю4 кгс/мм2);

р2 = 0,37;

І' Ленинград

ЕОЭ І978 акт




коэффициент запаса несущей способности соединения п = 5,2.

  1. Напряжение кручения в материале вала в сечении по сред­нему диаметру конуса от действия номинального крутящего мо­мента

Т= ~ = 14,5МПа (1,45 кгс/мм2),

где W = 22,1 • 10"3 м3 (22,1 106 мм3).

  1. Величина контактного давления

q = t£>cJ п = 5,2 = 26,6МПа (2,66 кгс/мм3),

где Ьф= 1,01 м (1010 мм);

/т = 0,17.

Из условия обеспечения стабильности коэффициента трения принимаем <7 = 40 МПа (4,0 кгс/мм2).

  1. Величина диаметрального натяга

г t С, , .С*2 лг п л ос / 0,87 . 2,15

8 = ^ср ( £7 + ~щ) = 40-0,485 (21.104 + їо7ї(й) “
= 4,97.10"4 м (0,497 мм).

  1. Осевое перемещение гребного винта по конусу вала при окончательной насадке

s = 8:Л/= 4,97-10-4:-г? == 74,6-10-4 м (7,46 мм).

10

  1. Усилие установки гребного винта в начальное положение Qo = (/о + 0,5/0 = 1,5 • 1,54 (0,05 + 0,033) =

= 0,192-106Я(19,2-Ю3 кгс),

где <7о=1,5 МПа (0,15 кгс/мм2);

  1. Усилие окончательной напрессовки гребного винта с пода­чей масла на сопрягаемые конические поверхности

Q = рГф(/м+0,5/0=46-1,54(0,01+0,033) = 3,05- 106Я (305-103 кгс),

где р=1,15 q = 1,15-40«= 46МПа (4,6 кгс/мм2);

А = 0,01.

  1. Запас несущей способности соединения по трению относи­тельно упора гребного винта

  2. где Qc = дРф = (Л - 0,5/0 = 40-1,54 (0,17 — 0,033) = = 8,44- 106Я(844-103 кгс).Максимально допустимое усилие напрессовки Qtnax = ^НКаКл = 3,14-0,3535-0,22-0,87-0,55-140 = = 16,3-106//(1630-103 кгс),

где — 0,3535 м (353,5 мм);

Н= 0,22 м (220 мм);

Ло = 0,87;

Лм = 0,55;

тв == 0,5ат.в = 0,5-280 = 140МПа (14,0 кгс/мм2).

  1. Приведенное напряжение на внутренней поверхности вала

а2= 2q 9°ср „ =2-40 = 86,7МПа (8,67 кгс/мм2).

Р2р — rf2 0,485а — 0,135а

Из условия прочности о2 < 0,4а1>в.

  1. Приведенное напряжение на внутренней поверхности сту­пицы гребного винта

а3 = -5-^—5- КЗО< + О* = ]ЛЗ-0,924 + 0,4854 =

3 D2-D2pр 0,92а- 0,485аV

= 97,2МПа (9,72 кгс/мм2).

Из условия прочности а3 < 0,75от.ст.

  1. Расчет параметров насадки шпоночной полумуфты с валом

    1. Исходные данные:

номинальный крутящий момент на валу

М. = 1,26-106//-м (126-10® кгс-мм);

большой диаметр конуса вала

0 = 0,75 м (750 мм);

диаметр расточки конуса вала

d = 0,30 м (300 мм);