РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК С ЗАЗОРОМ
2.1. Определение предельных функциональных зазоров
2.2. Определение конструктивных зазоров
2.3. Выбор посадки
2.4. Построение схемы расположения полей допусков
2.5. Определение параметров шероховатости Ra или Rz и наиболее приемлемых технологических процессов при обработке деталей
. Выполнение эскизов деталей и соединения с указанием шероховатости поверхностей и предельных отклонений
. Выбор универсальных средств измерения
Соединение диаметром dn и длиной l работает под радиальной нагрузкой R в условиях жидкостного трения с относительной частотой вращения вала n. Отверстие и вал имеют установившуюся шероховатость поверхностей после приработки соответственно RZD и RZd . Исходные данные приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Исходные данные
Параметр Обозначение Значение
Номинальный диаметр соединения dn
20 мм
Длина цапфы l
24 мм
Шероховатость поверхности отверстия RZD
0,32 мкм
Шероховатость поверхности вала RZd
0,20 мкм
Частота вращения вала n
1400 мин–1
Радиальная нагрузка на подшипник R 1,5 кН
Система изготовления Сh –
Марка масла И-Л-А-32 (И-20)
Решение
1. Определение предельных функциональных зазоров
2.1.1. Определяем наименьшую толщину масляного слоя, необходимую для обеспечения жидкостного трения в подшипнике скольжения:
hmin = ko (Rzd + RzD), (2.1)
где ko = 2,0 – коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя;
hmin = 2(0,20 + 0,32) 1,04 мкм.
2.1.2. Угловую скорость вращения вала определяем по формуле
, (2.2)
= (3,141400) / 30 = 147 мин1.
2.1.3. Конструктивные коэффициенты, учитывающие соотношение геометрических параметров соединения l / d, выбираем по таблице 2.2.
Таблица 2.2
Коэффициенты к и m, по Поздову И. Н.
l / d 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
к
0,255 0,355 0,452 0,539 0,623 0,690 0,760 0,723 0,880
m
0,356 0,472 0,568 0,634 0,698 0,705 0,760 0,823 0,880
При l = 24 103 м и dn = 20 103 м, l / d = 24 / 20 = 1,2.
По таблице 2.2: к = 0,88; m = 0,88.
2.1.4. Среднее давление, приходящееся на поверхность цапфы, определяем по формуле
, (2.3)
р = 1500 / (0,0240,020) = 3,1106 Па.
2.1.5 Вязкость масла определяем при наибольшей реальной рабочей температуре, так как с увеличением температуры вязкость масла уменьшается, при этом несущая способность снижается и наибольший функциональный зазор в посадке уменьшается.
Рабочую температуру и динамическую вязкость масла И-Л-А-32 ГОСТ 17479.4–87 (старое обозначение И - 20 ГОСТ 20799–75) определяем по таблице 2.3: t = 50, 50 = 0,016 Пас.
Динамическая вязкость масел , Пас Таблица 2.3
Масло* ГОСТ Температура, С
0 20 40 50** 60 70 80 90 100***
Индуст-риальное:
И-Л-А-22
И-Л-А-32
И-Л-А-46
И-Л-А-68
И-Л-А-100 17479.4–87
0,157
0,248
0,585
1,070
2,060
0,044
0,064
0,126
0,207
0,298
0,018
0,024
0,044
0,061
0,079
0,011
0,016
0,027
0,038
0,044
0,008
0,011
0,018
0,024
0,032
0,006
0,008
0,014
0,017
0,021
0,005
0,006
0,009
0,012
0,014
0,004
0,005
0,008
0,009
0,011
0,003
0,004
0,005
0,007
0,008
2.1.6
. Определяем наибольший и наименьший функциональные зазоры, при которых обеспечивается жидкостное трение в соединении:
, (2.4)
SFmax = 12610–6 м = 126 мкм;
SFmin = 210–6 м = 2 мкм.
В ряде случаев при значениях SFmax 500 мкм происходит увеличение биения вала о втулку, что приводит к значительным пластическим деформациям поверхности трения и поломке сборочной единицы. Рекомендуется ограничивать SFmax: не более 500 мкм.
2.2. Определение конструктивных зазоров
2.2.1. Конструктивный допуск посадки определяем по формуле
, (2.5)
где ТF – функциональный допуск посадки;
КЗТ – коэффициент запаса точности, КЗТ = 1,5–11 (оптимально КЗТ = 3–5).
Функциональный допуск посадки
ТF = SFmax – SFmin, (2.6)
ТF = 126 – 2 = 124 мкм.
Согласно формуле (2.5),
, (2.7)
Таким образом, чем больше КЗТ, тем точнее будут изготовлены детали, тем больше их долговечность, но тем дороже обходится их обработка.
Примем КЗТ = 3.
Тогда по формуле (2.5) получим:
ТК = 124 / 3 = 41 мкм.
2.2.2. Определяем предельные конструктивные зазоры.
Наименьший конструктивный зазор
, (2.8)
где = 0,6–0,7 – коэффициент смятия шероховатости поверхности в процессе приработки;
SКmin = 2 – 20,7(0,32 + 0,20) = 1 мкм.
Наибольший конструктивный зазор
SКmax = SКmin + ТК, (2.9)
SКmax = 1 + 41 = 42 мкм.
2.3. Выбор посадки
Условие выбора:
SСmin SКmin, (2.10)
SСmax SКmax, (2.11)
где SСmax и SСmin – наибольший и наименьший стандартные зазоры в посадке
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
