Розрахунок і вибір посадок із зазором

Номінальний діаметр: d_n =32мм;

Довжина з’єднання: l = 53мм;

Кутова швидкість: ω =64 с^-1;

Питомій тиск: р = 0,13·10^-6 Па;

Марка масла: И20А (η =0,02 Па·с);

Шорсткість поверхні: отвору R_zD= 6,3 мкм; вала R_zd= 3,2 мкм;

1). Визначити оптимальний зазор

; (2.1)

S – зазор в стані спокою, м;

d_n – номінальний діаметр з'єднання, м;

ω – кутова швидкість, с^-1;

η – абсолютна в’язкість масла при робочі температурі, Па·с;

l- довжина з’єднання,м;

р-середній питомий тиск в підшипнику, Па.

мкм,

де h – товщина масляного шару в місці найбільшого зближення поверхонь вала і отвору в робочому стані, м;

, (2.2)

де - найвигідніший оптимальний зазор, мкм;

2). Визначити розрахунковий зазор

, (2.3)

де -розрахунковий зазор, мкм;

K-коефіцієнт, що враховує спрацювання мікронерівностей у період припрацювання К=1,4;

s w:val="28"/><w:lang w:val="EN-US"/></w:rPr><m:t>zd</m:t></m:r></m:sub></m:sSub></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> - висота нерівностей профілю отвору і вала, мкм.

(2.4)

3). Вибрати стандартну посадку, яка задовольняє умову

. (2.5)

Такій умові відповідає посадка Ø32 в якої

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

9

48КР. 153.000.000 ПЗ  

(2.6)

тобто 29 < 36,48

де - найбільший і найменший граничні зазори стандартної посадки, мкм.

4)Перевірити правильність посадки за умовою рідинного тертя.

(2.7)

Де -найменша товщина масляного шару, мкм

(2.8)

Умова дотримується, бо 19,9> 13,3 Посадка вибрана правильно.

5). Вибрати універсальні засоби вимірювання за умовою

(2.9)

Для отвору Ø32 Н9^(+0,062) з допуском Т_D = 62 мкм і допустимою похибкою вимірювання δ =16 мкм вибирається індикаторний нутромір з вимірювальною головкою з ціною поділки 0,01 мм. настроєний за кінцевою мірою, .

Для вала Ø32e8 з допуском Т_d = 39 мкм і допустимою похибкою вимірювання δ =10 мкм вибирається мікрокатор типу MP з ціною поділки 0,002 мм, у якого при вимірюванні в руках

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

10

48КР.153.000.000 ПЗ  

2.2. Розрахунок і вибір посадок з натягом.

Вибрати стандартну посадку з натягом для таких умов:

d_n = 82 мм; l = 73 мм; d₂ = 164 мм; М_кр = 1935 Н·м; матеріал втулки і вала – сталь 45; f = 0,1; R_zD = 10 мкм; R_zd = 10 мкм.

1) Визначити найменший питомий тиск в площині контакту вала і втулки

, (2.10)

де р_min – найменший питомий тиск, Па;

М_кр – крутний момент, Н·м;

d_n – номінальний діаметр з'єднання, м;

f – коефіцієнт тертя.

2) Визначити найменший натяг

, (2.11)

де N_min – найменший натяг, м;

Е_D, Е_d – модулі пружності матеріалів втулки і вала, Па;

С_D, С_d – безрозмірні коефіцієнти пропорційності між величиною нормальних окружних напружень на поверхні дотику і тиском відповідно отвору і вала, які визначають за формулами;

(2.12)

(2.13)

де d₂ – зовнішній діаметр втулки, м;

d₁ – внутрішній діаметр вала, м (для суцільного вала d₁ = 0);

μ_D, μ_d – коефіцієнт Пуассона матеріалів втулки і вала (сталь – 0,3; чавун – 0,25; бронза – 0,35; латунь – 0,38).

, м (2.14)

=26 мкм.

3) Визначити розрахунковий натяг з урахуванням руйнування мікронерівностей на поверхні контакту

N_роз=N_min+2k(R_zD+R_zd), (2.15)

де N_poз – розрахунковий натяг, мкм;

к – коефіцієнт зминання поверхневого шару (к = 0,25...0,75);

R_zD, R_zd – висота нерівностей профілю втулки і вала, мкм.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

11

48КР. 153.000.000 ПЗ  

N_роз=N_min+2k(R_zD+R_zd) = 26+2·0,6∙(10+10) = 50мкм,

4) Вибрати стандартну посадку, яка задовольняє умові

N_{min ст} ≥ N_роз. (2.16)

Де N_{min ст.} – найменший натяг вибраної стандартної посадки, мкм

Такій умові відповідає посадка Ø82 , в якої

N_{min ст} =56 мкм, N_{max ст} = 86 мкм, тобто 56>50.

5) Перевіримо міцність

а) визначили найбільший питомий тиск, який може виникати при вибраній посадці

, (2.17)

де р_max – найбільший питомий тиск, Па;

N_{max ст} – найбільший натяг вибраної стандартної посадки, мкм.

;

б) визначити найбільше напруження у втулці

ng w:val="UK"/></w:rPr><m:t>10</m:t></m:r></m:e><m:sup><m:r><m:rPr><m:sty m:val="p"/></m:rPr><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/><w:lang w:val="UK"/></w:rPr><m:t>6</m:t></m:r></m:sup></m:sSup></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> , Па (2.18)

в) перевірити міцність втулки за умовою

σ_D< σ_тD; (2.19)

де σ_D– найбільше напруження у втулці, Па.

для сталі 45 σ_тD=460·10⁶ Па;

98·10⁶<360·10⁶.

Умова міцності дотримується.

Посадка вибрана правильно.

6)Вибрати універсальні засоби вимірювання за умовою (2.7)

s w:val="28"/><w:lang w:val="UK"/></w:rPr><m:t>=Оґ.</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">

Для отвору Ø82 Н5^(+0,015) з допуском Т_D = 15 мкм і допустимою похибкою вимірювання δ = 5 мкм вибирається індикаторний нутромір з вимірювальною головкою з ціною поділки 0,001мм настроєний за кінцевою мірою, .

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

12

48КР. 153.000.000 ПЗ  

Для вала Ø82 s5 з допуском Т_d= 15 мкм і допустимою похибкою вимірювання δ = 5 мкм вибирається важільна скоба з ціною поділки 0,002 мм, у якої .

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

13

48КР. 153.000.000 ПЗ  

3. РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПОСАДОК ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ

Вибрати посадки для кілець радіального однорядного шарикопідшипника №307 нульового класу точності для таких умов: R = 2380Н; навантаження до 150%; види навантаження кілець: внутрішнє-циркуляційне, зовнішнє-місцеве.

1) Визначити конструктивні розміри радіального однорядного шарикопідшипника №307:

внутрішній діаметр d = 35 мм;

зовнішній діаметр D = 80 мм;

ширина кільця В = 21 мм;

координати фасок r = 2,5 мм.

2) Визначити інтенсивність радіального навантаження на посадочній поверхні вала

(3.1)

де Р_R – інтенсивність радіального навантаження, кН/м;

R – постійне за напрямком радіальне навантаження, Н;

В – ширина кільця підшипника, м;

r – координати фасок, м;

К_П – динамічний коефіцієнт посадки, який залежить від навантаження (при перевантаженні до 150%, помірних поштовхах і вібрації К_П = 1, при перевантаженні до 300%, сильних поштовхах і вібрації К_П = 1,8);

К₁ – коефіцієнт, який враховує ступінь послаблення посадочного натягу при порожистому валі і тонкостінному корпусі (для суцільного вала К₁=1, для порожистого – К₁= 1...3, для корпуса 1...1,8)

К₂ – коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження між рядами роликів у дворядних конічних роликопідшипниках чи між подвоєними шарикопідшипниками при наявності осьового навантаження на опору (К₂ = 1...2; за відсутністю осьового навантаження К₂ = 1).

3) Визначити поля допусків деталей, з’єднувальних з кільцями підшипника в залежності від виду навантаження кілець. При циркуляційному навантаженні внутрішнього кільця поле допуску вала Ø35js6.

При місцевому навантаженні зовнішнього кільця і навантаженні до 150% поле допуску отвору у чавунному нероз’ємному корпусі Ø80H7.

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

14

48КР. 153.000.000 ПЗ  

4) Визначити граничні відхили для кілець підшипника і з’єднувальних з ним деталей. Результати привести у табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Внутрішнє кільце	Вал	Зовнішнє кільце	Корпус
	Ø35js6(±0,008)		Ø80H7

5) Виконати схему розташування полів допусків деталей з’єднань (рис. 3.1).

-15

-15

+

+8

L0

js6

3 Dl70NHl5L2++ly5624gTdr52pGA8ikAgFc7UVCrYfS7v5yB80GR04wgVDOhhkV1fpTox7kxbPOWh FFxCPtEKqhDaREpfVGi1H7kWib1v11kdWHalNJ0+c7ltZBxFj9LqmvhDpVt8rbA45Eer4C3fTJdf d7s+HorVOv+YHzY0vCt1e9O/PIMI2Ie/MFzwGR0yZtq7IxkvGgVPM54SFEwe+LL/q/ecm45jkFkq /w/IfgAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA W0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAA AAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQD2jIH9cAIAAKEEAAAOAAAAAAAAAAAA AAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQB5FkhS3gAAAAgBAAAPAAAAAAAA AAAAAAAAAMoEAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAA1QUAAAAA " adj="10794,-204184800,-33719">

-12

-8

-

a)

H7

l0

+30

-13

+

-

б)

Рис. 3.1. Схеми розташування полів допусків з’єднань:

а) внутрішнє кільце-вал;

б) зовнішнє кільце-корпус

6) Виконати ескізи з'єднання у зборі та деталей (рис. 3.2).

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

15

48КР.153.000.000 ПЗ  

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

16

48КР. 153.000.000 ПЗ  

4. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ШПОНКОВОГО

Дата добавления: 2015-08-31