Послідовність виконання
Вихідними даними для розрахунку і вибору посадок являються: dn – номінальний діаметр вала, мм; l – довжина вала, мм; ω – кутова швидкість, рад/с; η – абсолютна в’язкість масла, Па·с; p – середній питомий тиск в підшипнику, Па; RaD і Rad – шорсткість поверхні втулки і вала, мкм.
1. Визначається величина hS:
де h – товщииа масляного шару в місці найбільшого зближення поверхонь вала і отвору в робочому стані, мкм;
S – зазор між валом і отвором у стані спокою, мкм.
2. Визначається найвигідніший зазор:
3. Визначається розрахунковий зазор з врахуванням 70% мікро-нерівностей на поверхнях отвору і вала:
4. За таблицями (додаток 6) визначається посадка, що задовольняє умові Sрозр≈Sсер.табл., де
В першу чергу посадку слід вибирати із числа кращих; посадки у яких Smin=0 приймати не рекомендується.
5. Визначається мінімальна товщина масляного шару:
6. Перевіряють достатність шару мастила:
7. Викреслюється схема полів допусків вибраної посадки і спря-ження в зборі і подетально.
8. Вибираємо універсальний засіб вимірювання, виходячи з умови, що гранична похибка Δlim засобу вимірювання не перевищує допустимої похибки вимірювання Δвим, тобто Δlim ≤ Δвим.
ПРИКЛАД
Початкові дані:
номінальний діаметр вала – dn=70∙10-3 м;
довжина спряження – l=100∙10-3 мм;
кутова швидкість – ω=100 рад/с;
абсолютна в'язкість масла – η=0,02 Па∙с;
середній питомий тиск – p=2,16∙106 Па;
шорсткість поверхні – RaD=6,3 мкм, Rad=3,2 мкм.
ВИКОНАННЯ
1. Визначаємо величину hS:
2. Визначається найвигідніший зазор:
3. Визначається розрахунковий зазор:
4. За таблицями (додаток 6) вибираємо посадку, що задовольняє умови Sрозр≈Sсер.табл. Такій умові відповідає посадка Ø ,у якої Smin.табл=30 мкм;Smax.табл=90 мкм; Sсер.=(90+30)/2=60 мкм.
5. Визначається мінімальна товщина масляного шару:
6. Робимо перевірку на достатність hmin:
;
.
7. Вибираємо універсальні засоби вимірювання деталей. За табли-цею (додаток 4) визначаємо допустиму похибку вимірювання: для отвору Δвим= 9 мкм, для вала Δвим= 9 мкм. За таблицею (додаток 5) для отвору вибираємо індикаторний нутромір, у якого Δlim= 5,5 мкм. Для валу вибираємо мікрометр, у якого Δlim= 6 мкм.
8. Викреслюємо спряження в зборі і подетально (рис. 2.1).
9. Викреслюємо схему розміщення полів допусків деталей з'єднання (рис. 2.2).
Рис. 2.1. Позначення посадок і відхилень на складальному і деталювальному кресленнях
Рис. 2.2. Схема полів допусків з'єднання Ø
Розрахунок і вибір посадок з гарантованим натягом
Послідовність виконання
Вихідними даними для розрахунку і вибору посадок являються: dn – номінальний діаметр вала, мм; D2 – зовнішній діаметр втулки, м; l – довжина спряження, мм; Mкр – крутний момент, що передається, Н∙м2; f = 0,1 – коефіцієнт тертя; RaD і Rad – шорсткість поверхні втулки і вала, мкм; ED і Ed модулі пружності матеріалів втулки і вала; σT – границя текучості, Н∙м2; μD і μd – коефіцієнт Пуассона для матеріалів втулки і вала.
1. Визначається величина мінімального питомого тиску між поверх-нями вала і втулки:
2. Визначається мінімальний натяг Nmin, мкм який потрібний для передачі заданого навантаження:
де CD і Cd конструктивні коефіцієнти, що визначаються за формулами:
та ,
де d1 – внутрішній діаметр вала; якщо вал суцільний, тобто d1=0, то Cd=1-μd.
3. Визначається розрахунковий натяг:
4. За таблицями (додаток 7) вибирається посадка, що задовольняє умові Nmin.табл.≥Nрозр.
5. Визначається максимальний питомий тиск на контактних поверх-нях:
6. Визначається максимальне напруження у втулці:
7. Проводиться перевірка правильності вибраної посадки: .
8. Вибирається універсальний засіб вимірювання, виходячи з умови, що гранична похибка Δlim засобу вимірювання не перевищувала допустиму похибку вимірювання Δвим, тобто Δlim ≤ Δвим.
9. Викреслюється схема полів допусків вибраної посадки і спряжен-ня в зборі і подетально.
ПРИКЛАД
Початкові дані:
номінальний діаметр вала – dn=50∙10-3 м;
зовнішній діаметр втулки – D=80∙10-2 м;
довжина спряження – l=30∙10-3 м;
крутний момент – Mкр=164 Н∙м;
шорсткість поверхні – RZD=10 мкм, RZd=6,3 мкм;
матеріл втулки і вала – сталь 50;
модуль пружності – ED=Ed=2,1∙1011 Н/м2;
границя текучості – σТ=370∙106 Н/м2
ВИКОНАННЯ
1. Визначаємо величину мінімального питомого тиску між спряже-ними поверхнями втулки і вала:
2. Знаходимо мінімальний натяг:
де
;
.
3. Визначаємо розрахунковий натяг:
4. За таблицею (додаток 7) знаходимо, що умові Nmin.табл.≥Nрозр задовольняє посадка Ø , у якої Nmin.табл.=31 мкм, а Nmах.табл.=109 мкм.
5. Визначаємо максимальний питомий тиск на контактних поверх-нях:
6. Визначаємо максимальне напруження у втулці:
.
7. Проводимо перевірку правильності вибраної посадки:
Так, як 368∙106Н/м2<370∙106Н/м2, то посадка вибрана вірно.
8. Вибираємо універсальні засоби вимірювання деталей. За табли-цею (додаток 4), визначаємо допустиму похибку вимірювання: для отвору Δвим=10 мкм, для вала – Δвим=10 мкм. Для отвору вибираємо індикаторний нутромір уякого Δlim=10 мкм, а для вала вибираємо мікрометр, у якого Δlim= мкм.
10. Викреслюємо спряження в зборі і подетально (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Позначення посадок і відхилень на складальному і деталювальних кресленнях
11. Викреслюємо схему розміщення полів допусків деталей з᾿єднан-ня (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Схема полів допусків з'єднання Ø
ЗАВДАННЯ 3