Расчет посадки с зазором для сопряжения 2

Вал 4, имеющий число оборотов n = 1200 об/мин, диаметр цапфы d =40 мм, М_кр = 85 Нм. Cопрягается с подшипником скольжения на длине l₂ = 48 мм, для смазки применяется масло турбинное 22 (согласно данным таблицы 4 принимается μ₁ = 0,018; μ₂ = 0,021 Па·с).

Расчет посадки проводят в такой последовательности:

1) радиальную нагрузку, действующую на подшипник, определяют как радиальную реакцию опоры R (рисунок 23) от действия силы давления Р_n в зацеплении. При этом окружная сила

Рисунок 23. К определению радиальных реакций опор А, В

В случае

Для рассматриваемого случая

Так как , то , тогда

2) определяют удельное давление на контактных поверхностях

3) угловая скорость

4) подсчитывают толщину масляного слоя при установившемся режиме работы по (16). При этом принимаем К_ж.т = 2, исчитаем, что отверстие и вал изготавливаются по 6 квалитету (JT6 = 16 мкм). Тогда, в соответствии с рекомендациями данными в подразделе 1.1. и зависимостям (5):

5) определяют по зависимости (22) наименьший функциональный зазор, предварительно найдя, по таблице 5 значения коэффициентов K и m:

Для значения ; К = 0,972, m = 0,972

6) ближайшей посадкой будет посадка Ø40

с наименьшим зазором , при котором в соответствии с зависимостью (14) относительный эксцентриситет

Из рисунок 5 можно видеть, что при χ = 0,2 и l/d = 1,2 будет иметь место неустойчивый режим работы подшипниковой пары, потому выбираем ту посадку, у которой при S_minтабл обеспечивается устойчивый режим работы подшипника. Такой посадкой будет Ø40 для которой

7) осуществляется проверка на наличие жидкостного трения в данной посадке при

Для этого по формуле (18) определяем коэффициент подшипника при

По таблице 16 [8] при l/d = 1,2 и С_R = 0,521 находим .

Определяем наименьшую толщину масляного слоя но формуле (14):

Запас надежности по толщине масляного слоя определяют по формуле (16):

Так как при обеспечивается жидкостное трение и создается запас надежности по толщине масляного слоя, то данный зазор можно принять за ;

8) определяется наибольший функциональный зазор по формуле(23):

9) проводится проверка на наличие жидкостного трения в данной посадке при S_max = 302 мкм. Относительный зазор

Коэффициент нагруженности подшипника по формуле (18):

По таблице 16 [8] при l/dи С_R =6,3& определяют .

Определяют наименьшую толщину масляного слоя по формуле (14):

При этом запас надежности по толщине масляного слоя в соответствии с зависимостью (16):

Таким образом, при S_max =302 мкм жидкостное трение обеспечивается и он может быть принят за ;

10) коэффициент запаса точности согласно выражению (28) равен

Таким образом, посадка Ø40 выбрана правильно, так как при и удовлеяворяются оба условия (25) и (26).

7.2.2. Схема расположения полей допусков посадки Ø40

На рисунок 24 показана схема полей допусков посадки Ø40

Рисунок 24. Схема расположения полей допусков посадки Ø40

для которой будут иметь место следующие размеры:

отверстия – ØH7_max = 40,025; ØH7_min = 40,0; TH7 = 0,025 мм; TH7э = 0,091 мм

вала – Ød6_max = 39,98; Ød6_min = 0,302; Td6 = 0,016 мм; Td6э = 0,121 мм

соединения – S_{min F} = 0,08; S_{max F} = 0,302; S_{min k} = 0,121; TS_K = 0,041; TS_Э = 0,181 мм