Расчет стандартных посадок для подшипников скольжения, червячного колеса и вала (стр. 2 из 4)

где

- динамическая вязкость смазки при 50°С, - температура смазки.

Можно принять:

при

После определения границ интервала функциональных зазоров

приступают к выбору стандартной посадки.

Посадка выбирается по системе ЕСДП. Условия выбора посадки могут быть сформулированы следующим образом:

1. Целесообразность соблюдения принципа предпочтительности;

2.

, где S – зазоры стандартной посадки (необходимое условие);

3. С целью обеспечения наибольшего запаса на износ посадка по зазору должна быть близкой к нижней границе функциональных зазоров -

;

4. Должны быть учтены особенности применения посадок системы отверстия и посадок системы вала.

4.2 Расчет и выбор посадок подшипников скольжения

По таблице для смазочного масла И – 20А находим значение динамической вязкости при температуре

:

Па с;

При расчете предельных значений функционального зазора принимаем:

температуру смазки при S_наим.ф. – 100

С;

температуру смазки при S_наиб.ф – 50

С.

Тогда динамическая вязкость смазки:

- при наименьшем функциональном зазоре

=0,015 (50/100)³=1,88 10^-3 Па с;

- при наибольшем функциональном зазоре

0,02 (50/50)³=0,02 Па с.

Угловая скорость вращения вала в подшипнике:

=3,14 2500/30=261,6 рад/с.

Среднее давление в подшипнике:

=500/(0,1053 0,09)=5,28 10⁴ Па.

Наименьшая толщина слоя смазки в подшипнике, обеспечивающая режим жидкостного трения, т.е. надежное расклинивание поверхностей вала и вкладыша в процессе вращения:

.

Принимаем:

при условии обработки цапфы вала шлифованием R_z1=1,6 мкм;

при условии обработки вкладыша тонким растачиванием R_z2=3,2 мкм;

поправку на отклонение в условиях работы от заданных h_a=2 мкм

коэффициент запаса k=2.

Тогда

2(1,6+3,2+2)=13,6 мкм.

Наименьший функциональный зазор S_нм.ф.=3

13,6=40,8 мкм.

Принимаем в качестве наибольшего функционального зазора S_наиб.ф.=400 мкм (предельное значение зазора, за которым расчетные зависимости не соблюдаются).

Произведем проверочный расчет.

Для этого необходимо найти величину относительного зазора:

.

Найдем коэффициент нагруженности подшипника при зазоре, равном S_наиб.ф:

= .

Учитывая то, что нагрузка на подшипник мала (500 Н), а также то, что

, , методом экстраполяции, исходя из таблицы 1 методических указаний, вычисляем , который получается приблизительно равен 0,015.

Тогда

= =20,1 мкм;

20,1>13,6

Коэффициент нагруженности при зазоре, равном 400 мкм:

Величина относительного зазора:

;

0,1989;

Таким же методом вычисляем

, получим: .

Тогда h_наим=(400/2)

(1-0,15)=170 мкм

170>13,6

Таким образом, определен интервал функциональных зазоров:

S_нм.ф.=40,8 мкм

S_нб.ф.=400 мкм

Из числа рекомендуемых посадок, приведенных в приложении стандарта ГОСТ 25347 – 82 “ЕСДП”. Поля допусков и рекомендуемые посадки, выписываем предпочтительные посадки системы отверстия, зазоры которых удовлетворяют соотношению (1):

, ,

, ,

Из этих посадок выбираем посадку –

, обеспечивающую наибольший запас на износ.

Поле допуска отверстия – Н7(+0,035).

Поле допуска вала – е8

.

Наименьший зазор:

мм;

Наибольший зазор:

мм;

Запас на износ:

И=0,400-0,161=0,239мм.

Изобразим схему расположения полей допусков с указанием их обозначений и предельных отклонений:

5. Расчет и выбор посадок с натягом длясоединения зубчатого венца со ступицей

Цель расчёта – определение интервала функциональных натягов

в соединении зубчатого венца со ступицей червячного колеса редуктора.

Исходные данные:

- Номинальный диаметр соединения

- Длина соединения

- Диаметр отверстия в ступице

- Диаметр зубчатого венца под вкладышем

- Крутящий момент

Наименьший функциональный натяг

определяется как наименьший расчетный натяг , рассчитываемый из условия передачи заданного крутящего момента . При этом в полученный результат вводим две поправки:

, где - поправка на смятие неровностей сопрягаемых поверхностей, - поправка на возможное ослабление натяга, обусловленное неравномерным расширением материалов соединяемых деталей при нагреве в процессе работы механизма.