Расчет посадок подшипников качения с поверхностями сопрягаемых деталей (стр. 2 из 4)
В работающей паре (положение П) масло стремится попасть в зазор между валом и вкладышем, расклинить их поверхности и сместить вал в сторону вращения. При этом толщина масляного слоя будет определяться величиной hнм, а зазор на противоположной стороне будет равен s – hнм.
2.1 Исходные данные для расчета (табл. 3.4 [1]).
d = 55 мм,l= 50 мм.
Масло индустриальное 20.
Радиальная нагрузка R = 4000 Н.
Частота вращения вала п = 1500 об/мин.
Шероховатость вала –
= 1,25 мкм.Шероховатость отверстия –
= 2,5 мкм.Рабочая температура – 60ºС;
Подшипник подвижный; материал вала – сталь 45,
; материал вкладыша – бронза Бр. АЖ9–4, 
2.2 Определяем оптимальный зазор, обеспечивающий максимальную величину масляного слоя
где
– оптимальный относительный зазор, 
где μ – динамическая вязкость масла. По табл. 3.5. [1] при t = 50ºС динамическая вязкость μ50 = (0,015–0,021) Па·с. Так как температура масла отлична от 50ºС, то динамическую вязкость подсчитываем по формуле:
t – фактическая температура масла. Согласно задания t – 60ºС;
т – показатель степени, зависящий от кинематической вязкости масла ν. По табл. 3.7. [1] ν = 1.9;
– коэффициент, учитывающий угол обхвата и отношение 
. При 
по табл. 3.6 [1] методом интерполяции находим 
Тогда среднее давление на опору
Оптимальный относительный зазор:
и оптимальный зазор, обеспечивающий максимальную величину масляного слоя:
2.3 Определяем максимально возможную толщину масляного слоя между трущимися поверхностями
hmax = Hmax·d
где
– максимально возможная для данного режима относительная толщина масляного слоя.2.4 Рассчитываем средний зазор при нормальной температуре (20°С) для выбора посадки из стандартных полей допусков.
где
; 
и 
– коэффициенты линейного расширения материалов соответственно вкладышу и валу (согласно задания); 
– температура масла. По рекомендации стр. 14 [1] принимаем = 50ºС.И тогда:
2.5 По таблице 1.47 [4], согласноГОСТ 25347-82 выбираем посадку
, для которой 
и средний зазор: 
Коэффициент относительной точности
где
– допуск посадки, 
.2.6 Вычисляем минимальное и максимальное значения зазора с учетом шероховатости сопрягаемых поверхностей и их температурных деформаций
2.7 Определяем толщину масляного слоя при
и 
: 
где
и 
– значения относительного эксцентриситета, которые выбираются из табл.3.8 [1] в зависимости от коэффициента нагруженности СR подшипника. 
где
.Тогда:
По табл. 3.8 [1] c использовании метода экстраполяции находим (при
) 
Тогда при
для
для
Тогда при
для
для
2.8 Проверяем условие наличия жидкостного трения, вычислив коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя:
где
– добавка, учитывающая влияние прогиба вала и другие неучтенные факторы, 
= (2–3) мкм (стр. 12[1]). Принимаем = 2,5 мкм. 
Необходимое условие наличия жидкостного трения выполняется.
2.9 Для выбранной посадки определяем предельные отклонения, предельные размеры и предельные натяги
Предельные отклонения определяем по ГОСТ 25347–82.
Отверстие – номинальный размер D = 55 мм.
Нижнее отклонение EI = 0.
Верхнее отклонение ES = +46 мкм.
Dmin = D + EI = 55 + 0 = 55,000 мм.
Dmах = D + ES = 55 + 0,046 = 55,046 мм.
Допуск отверстия:
ТD = Dmах – Dmin = ES – EI = 46 – 0 = 46 мкм.
Вал – номинальный размер D = 55 мм.
Нижнее отклонение ei = –76 мкм.
Верхнее отклонение es = –30 мкм.
dmin = d + ei = 55 + (–0,076) = 54,924 мм.
dmах = d + es = 55 +(– 0,030) = 54,970 мм.
Допуск вала:
Тd = dmах – dmin = es – ei = –30 – (–76) = 46 мкм.
Соединение – номинальный размер – 55 мм.
Максимальный зазор
Smax = Dmах – dmin = ES – ei = 46 – (–76) = 122 мкм.
Минимальный зазор
Smin = Dmin – dmax = EI – es = 0 – (–30) = 30 мкм.
Средний зазор