Задание №2. Расчёт и выбор посадок с зазором

Дано: D = 105мм - номинальный диаметр подшипника;

L = 160мм - длина подшипника;

Масло инд30

ή_ср = 0,04 - динамический коэффициент вязкости масла.

Р_н = 1200Н - нагрузка на цапфу;

n = 900 об/мин;

ω - угловая скорость вала;

2.1 Определяют среднее удельное давление в подшипнике:

q = =, (2.1)

определяют угловую скорость вала ω = (2.2)

2.2 Определяют значения произведения:

hs = = (2.3)

2.3 Определяют наивыгоднейший зазор:

S_наив = 2= (2.4)

2.4 Расчетный зазор, по которому выбирают посадку, определяют по формуле:

S_рас = S_наив - 2(R_z1+ R_z2) = (2.5)

R_z1, R_z2-шероховатость поверхностей вала и отверстия по ГОСТ-2789-73, которая принимается R_z1 = 3,2мкм R_z2 = 6,3мкм.

2.5 Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор,

близкий к расчетному при выборе стандартной посадки необходимо равенство

S_{ср.станд} = S_рас (2.6)

S_max = 400 мкм

S_min = 120мкм

посадка 105H10\d10

Рисунок 2.1 - Схема расположения полей допусков для посадки

с зазором в СА.

2.6 Выбранную посадку необходимо проверить на наименьшую толщину масленой пленки h_min, при которой обеспечивается жидкостное трение.

h_min = = . (2.7)

Для обеспечения жидкостного трения нужно соблюдать условие:

h­_min≥ R_z1+ R_z2 (2.8)

44*10^-6>9,5*10^-6

Условие соблюдается посадка выбрана верно.

Задание№3. Расчет и выбор неподвижной посадки.

схема неподвижного соединения

Дано: d = 70мм, d_­1 = 0мм,

d­­­­_2­­ = 150мм, l = 110мм,

М_кр = 700Н*м,

Сталь35.

3.1 Удельное давление на сопрягаемых поверхностях неподвижного соединения определяют в зависимости от вида нагрузки:

Рисунок 3.1 - Схема неподвижного соединения.

Р = = (3.1)

3.2 Наименьший натяг в соединении определяют на основании зависимостей известных из решения задачи Лемы для толстостенных цилиндров:

N_min = Pd() = (3.2)

где Е­₁ и Е₂ = 2,1*10¹¹Н/м² - модули упругости материала вала и отверстия для стали

С₁ и С₁ - коэффициенты

С₁=μ₁= (3.3)

С₂=+ μ₂ = (3.4)

где μ₁ и μ₂ = 0,3 - коэффициенты Пуассона.

3.3 Расчетный натяг, по которому выбирают посадку, определяется по формуле

N_расч = N_min+1,2(R_z1+ R_z2) =5*10^-6+1.2(3.2*10^-6+6.3*10^-6)=16,4*10^-6м (3.5)

3.4 Выбор стандартной посадки производят из условия относительной неподвижности соединяемых деталей:

N_{min станд}≥N_расч (3.6)

N_max=56

N_min= 24 70H6\r5

Рисунок 3.2 – Схема расположения полей допусков для посадки с натягом в системе вала

3.5 Удельное давление, возникающее при наибольшем натяге выбранной посадки, определяют по формуле

P_max= (N_{max станд} – 1.2*(R_z1+R_z2))\(d*(c₁\E₁+c₂\E₂))=(56*10⁶ – 1.2*(3.2*10⁶ + 6.3*10⁶))\

(0.07*(0.7\2.1*10¹¹+1,9\2.1*10¹¹))=516*10⁵Н\м². (3.7)

3.6 Возникающее при этом напряжения в охватывающей (отверстие) и охватываемой (вал) детали будут соответственно равны

G₁=*P_max = (3.8)

G₂ = (3.9)

3.7 Если G₁ и G₂ меньше предела текучести материала детали соединения, т. е.

G₁<G_Т1 и G₂<G_Т2, имеем

G₁ = 3,89*10⁷ H/м² G_Т1 = G_Т2 = 36*10⁷ H/м²

8,07*10⁷ < 36*10⁷ Верно

G₂ = 4,98*10⁷ H/м²

10,32*10⁷ < 36*10⁷ Верно.

Условие выполнено, посадка выбрана верно.