Допуски и посадка деталей (стр. 2 из 6)

Так как данная посадка аналогична предыдущей, она будет иметь такую же схему расположения полей допусков, предельные зазоры и предельные размеры.

Выберим посадки для соединений «д» и «е» т.к. эти соединения одинаковые, то выбор посадок для них рассмотрим в одном пункте.

Анализируя работу этих соединений приходим к выводу, что поле допуска вала должно быть такое же, как и при посадке вала и внутреннего кольца подшипника – к6. Это упрощает шлифование поверхности вала и не увеличивает номенклатуру режущего и измерительного инструмента. Тогда по [4,с. 91] выбираем поле допуска отверстий колец Н9.

Посадка

Определяем предельные размеры:

Dmax = D+ES = 50 + 0,062 = 50,062 мм

Dmin = D+EI = 50 + 0 = 50 мм

dmax = d + es = 50 + 0.018 = 50.018 мм

dmin = d + ei = 50 + 0.002 = 50.002 мм

Определяем наибольшие зазоры и натяги:

Smax = Dmax - dmin = 50,062 – 50,002 = 0,060 мм

Nmax = dmax – Dmin = 50.018 – 50 = 0.018 мм

Построим схему расположения полей допусков:

Рисунок 2.1.3 – Схема расположения полей допусков посадки

Выберем посадку для соединения «ж». Для легкости установления стаканов в корпусных деталях желательно применение посадок с зазором. Но тогда возможно их смещение в пределах зазоров, что вызывает изменение положения оси вращения вала и увеличение концентрации нагрузки. Поэтому в подобных соединениях зазоры нежелательны. В связи с этим в [4,с.95] рекомендуется применять следующие посадки для стаканов нерегулируемых в осевом направлении: Н7/к6; Н7/м6. Принимаем посадку Н7/к6.

Посадка

Определяем предельные размеры:

Dmax = D+ES = 226 + 0.052 = 226.052 мм

Dmin = D+EI = 226 + 0 = 226 мм

dmax = d + es = 226 + 0.036 = 226.036 мм

dmin = d + ei = 226 + 0.004 = 226.004 мм

Определяем наибольшие зазоры и натяги:

Smax = Dmax - dmin = 226,052 – 226,004 = 0,048 мм

Nmax = dmax – Dmin = 226,036 – 226 = 0,036 мм

Построим схему расположения допусков

Рисунок 2.1.4 – Схема расположения полей допусков соединения

2.2 Расчет и выбор посадок для подвижного соединения

Задание: по заданным исходным данным расчитать и подобрать посадку для подвижного соединения. В расчетах учесть влияние шероховатостей с описанием и необходимыми чертежами.

Исходные данные:

– номинальный диаметр соединения, м;

– длина соединения, м;

ω = 80 рад/с – угловая скорость;

η= 0,04 Па

c – абсолютная вязкость места при рабочей температуре;

g =

5 Па – среднее удельное давление в подшипнике;

RZD = 5.0 – шероховатость поверхности отверстия;

Rzd = 4.0 – шероховатость поверхности вала.

Характер и условие работы подвижных соединений разнообразны. Например, соединение шейка колесного вала – вкладыш: поршень-гильза.

Для основных типов подвижных соединений методика расчета зазора различна, поэтому для наиболее ответственных подвижных соединений машин и механизмов систему посадок выбирают на основе расчетов.

Рисунок 2.2.1 – Положение вала в соединении вал-отверстие в состоянии покоя и при вращении.

Как показано на рисунке 2.2.1 в состоянии покоя под действием силы тяжести вал находится в крайнем нижнем положении. При вращении силы трения увлекают смазку в узкую клинообразнйю щель между валами и отверстием. Под действием возникшего в клине давления при определенном соотношении размеров соединения, частоты вращения, вязкости смазки и давления, вал как бы выплывает опираясь на масляной клин и несколько смещается в сторону вращения.

Известно, что соотношение между величинами h и S в соединениях конечной длины вращается зависимостью [ 1, c. 206

66]

hS = (0.52

ωη/g) ℓ/(dn + ℓ ). (2.1)

Где h- толщина масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей валов и отверстия в рабочем состоянии, м ;

S – зазор между валом и отверстием в состоянии покоя, м ;

dn – полный диаметр соединения, м;

ω – угловая скорость, рад/с

η – абсолютная вязкость смазочного материала при рабочей температуре, Па

с;

g – среднее удельное давление в подшипнике, Па.

hS = (0.52

(0,05)2 80 0,04/6 105 ) ℓ/(0,05 + ℓ ) = 3081 мкм2

Также известно, что если при установившемся движении h = 0,25S, то коэффициент трения получается наименьшим, следовательно, и тепловой режим работы соединения будет наилучшим. Зная это, определим выгодный зазор по формуле [ 1, c. 207

67]

Sнаив. =

(2.2)

где Sнаив. – наивысший зазор, мкм;

h- толщина масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей вала и отверстия в рабочем состоянии, м ;

Sнаив. =

= 111мкм

При расчете и выборе подвижных посадок, необходимо учитывать, что в процессе работы изнашиваются поверхности вала и отверстия., в результате чего зазор увеличивается.

При определенном темпе нарастания зазора и постоянном предельно допустимом зазоре долговечность соединения может быть увеличена за счет уменьшения начального зазора Sнач. Поэтому целесообразно первоначальный зазор уменьшить на сумму высот шероховатостей вала и отверстия, что обеспечит больший технический ресурс сопряжения. Учитывая, что в процессе приработки высота шероховатостей уменьшится на 0,7, т.к. считается, что в процессе приработки вследствие износа стираются выступы шероховатости вала и втулки на величину 0,7 ℓ7, первоначальный расчетный зазор, по которому следует выбирать посадку можно определить из выражения [ 1, c. 208

68].

Sрасч. = Sнач.- 1,4 (RZD + RZd ), (2.3)

где Sрасч. – расчетный зазор, мкм

Sрасч. = 111-1,4

(5 + 4) = 98,4 мкм.

По таблице [ 1, c. 353, п.VIII ] подбираем посадку, удовлетворяющую условию: Sср.ст.

Sрасч. (2.4)

где Sср.ст.

– средний зазор выбранной посадки, мкм;

Средний зазор определяется по формуле:

Sср.ст. = (Smax + Smin)/2 (2.5)

где Smax – максимальный зазор выбраной посадки, мкм;

Smin - минимальный зазор выбраной посадки, мкм;

Такому условию отвечает посадка

50Н8/ у которой Smax = 128 мкм; Smin = 50 мкм; Sср.ст. = 89 мкм.

Выполним проверку правильности выбора посадки по наименьшей толщине масляного слоя [ 1, c. 208

69]

hmin = hS/(Smax+1.4(RZD + RZd)) (2.6)

где hmin – наименьшая толщина масляного слоя, мкм.

hmin =

мкм.

Чтобы избежать сухого трения, наименьшая толщина масляного слоя должна быть больше суммы высот шероховатостей вала и отверстия [ 1, c. 208

70].

hmin

RZD + RZd (2.7)

Условие выдерживается т.к. 21,9

, следовательно посадка выбрана правильно.

Принамаем посадку

50Н8/

По [ 2 c. 411 т 24,4] определяем предельные отклонения

Производим расчет данной посадки:

Предельные отклонения для отверстия:

ES = 0.039 мм

EI = 0 мм

Допуск для отверстия: То = 0,039 мм

Предельные отклонения для вала:

еs = -0.050 мм

ei = -0.089 мм

Допуск для вала: Td = 0.039 мм

Вычислим предельные размеры отверстия и вала

Dmax = D + ES = 50 + 0.039 = 50.039 мм

Dmin = D + EI = 50 + 0 = 50 мм

dmax = d + es = 50 + (-0.050) = 49.950 мм

dmin = d + ei = 50 + (-0.0.89) = 49.911 мм

Определим наибольший и наименьший зазоры:

Smax = Dmax - dmin = 50.039 – 49.911 = 0.128 мм

Smin = Dmin - dmax = 50 – 49.950 = 0.050 мм

Рисунок 2.2.2 – Схема расположения полей допусков посадки

2.3 Выбор средств измерения