2.1. Исходные данные:

• D = 60 мм = 0,06 м - номинальный диаметр подшипника;

• L = 80 мм = 0,08 м - длина подшипника;

• Масло – инд. 50;

• ή= 0,040 - динамический коэффициент вязкости масла;

• Р_н = Р = 2000 Н - нагрузка на цапфу;

• n = 800 об/мин;

• - угловая скорость вала.

2.2. Определяем среднее удельное давление в подшипнике:

q = = Н/мм, (2.1)

2.3. Определяем значения произведения:

, (2.2)

2.4. Определяем наивыгоднейший зазор.

Наивыгоднейший тепловой режим работы подшипника при наименьшем коэффициенте трения наступает при установившемся движении, когда . Подставляя значение в формулу (2.2), получим наивыгоднейший зазор:

, (2.3)

2.5. Расчетный зазор, по которому выбираем посадку, определяем по формуле:

, (2.4)

где, - шероховатость поверхностей вала и отверстия по ГОСТ-2789-73, которая принимается и .

2.6. Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор, близкий к расчетному, при выборе стандартной посадки необходимо равенство:

Расхождение допускается не более . Выбирать посадку H/h и H/a не рекомендуется.

Выбираем посадку из справочников и строим схему положения полей:

, (2.5)

ES=+0,046

H8

ø

es=-0,1

d9

EI=0

ei=-0,174

Рисунок 2.1 Схема расположения полей допусков.

2.7. Выбранную посадку проверим на наименьшую толщину масленой пленки , при котором обеспечивается жидкостное трение:

. (2.6)

Для обеспечения жидкостного трения нужно соблюдать условие:

h­_min≥ R_z1+ R_z2

Условие соблюдается, значит посадка выбрана верно.

3. РАСЧЕТ И ВЫБОР НЕПОДВИЖНОЙ ПОСАДКИ.

Величина натяга в неподвижном соединении должна обеспечивать:

• прочность неподвижных соединения, т. е. гарантировать относительную неподвижность вала и отверстия;

• прочность деталей, образующих неподвижное соединение, т. Е. при сборке соединения детали не должны разрушаться.

Исходя из этих условий производим расчет и выбор посадки.

3 .1. Исходные данные:

• d = 40 мм = 0,04м;

• d₁= 0мм;

• d₂= 80мм = 0,08м;

• l = 60мм = 0,06м;

• М_кр=0,4 ³Нм;

• Сталь 45.

Рисунок 3.1 схема неподвижного соединения

3.2. Удельное давление на сопрягаемых поверхностях неподвижного соединения определяем в зависимости от вида нагрузки:

- при действии крутящего момента М_кр, Нм

Р = = , (3.1)

где d – номинальный размер соединения, м;

L – длина соединения, м.

М_кр – крутящий момент, Нм;

Р_ос – осевая сила, Н;

f - коэффициент трения, f = 0,15.

3.3. Наименьший натяг в соединении определяем на основании зависимостей известных из решения задачи Лемы для толстостенных цилиндров:

(3.2)

где Е­₁ и Е₂ = 2·10^-11Н/м² - модули упругости материала вала и отверстия для стали

С₁ и С₁- коэффициенты, определяемые по формуле:

С₁ = μ₁ =

(3.3)

С₂ = + μ₂ = (3.4)

где μ₁ и μ₂ - коэффициенты Пуассона для материала вала и отверстия (для стали ).

3.4. Расчетный натяг, по которому выбираем посадку, определяют по формуле:

(3.5)

Величины и - шероховатость поверхностей вала и отверстий по ГОСТ 2789 – 73, которая принимается и .

3.5. Выбор стандартной посадки производим из условия относительной неподвижности соединяемых деталей:

N _{min станд}≥N_расч

Посадка

3.6. Посадку проверяем на прочность деталей при наибольшем натяге. Определим удельное давление, возникающее при наибольшем натяге выбранной посадки:

. (3.6)

3.7. Возникающие при этом напряжение в охватывающей (отверстие) и охватываемой (вал) детали будут соответственно равны:

(3.7)

(3.8)

3.8. Если σ₁ и σ₂ меньше предела текучести материала деталей соединения, т. е. σ₁<σ_T1 и σ₂<σ_T2, то посадка выбрана правильно.

.

Посадка выбрана правильно.

4. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ГЛАДКИХ ПРЕДЕЛЬНЫХ КАЛИБРОВ.

Исполнительными размерами калибров называют размеры, которые проставляются на рабочих чертежах калибров, т. е. размеры, по которым должны изготовляться новые калибры

4.1. Исходные данные: ø

4.2. Для заданной посадки определяем предельные отклонения и предельные размеры деталей соединения по ГОСТ 25346-89 или по ГОСТ 25347-82.

ЕS = -0,039мм; es = 0мм;

EI = -0,064мм; ei = -0,016мм;

D_max= 39,961мм; d_max= 40мм;

D_min= 39,936мм. d_min= 39,984мм.

es=0

h6

ES=-0,039

Т7

ei=-0,016

EI=-0,064

Рисунок 4. Схема расположения полей допусков

.4.3. Определяем допуски и отклонения калибров.

Размеры для калибра – пробки:

• H = 4мкм = 0,004мм;

• y = 3мкм = 0,003мм;

• z = 3,5мкм = 0,0035мм;

• мм.

Размеры для калибра – скобы:

• H₁ = 4мкм = 0,004мм;

• Y₁ = 3мк = 0,003мм;

• Z₁ = 3,5мкм = 0,0035мм;

• H_р = 1,5мкм = 0,0015мм;

• мм.

4.4. Определяем предельные размеры для калибра - пробки:

(4.1)

(4.2)

(4.3)

(4.4)

(4.5)

4.5. Определяем предельные размеры для калибра - скобы:

(4.6)

(4.7)

(4.8)

(4.9)

(4.10)

4.6. Определяем контрольные калибры для контроля скоб:

(4.11)

(4.12)

(4.13)

0

0

+0

P - ПР

P - HE

Т 7

Рисунок 5. Схема расположения полей допусков калибра – пробки для контроля отверстия D_н=80мм.

Рисунок 6. Схема расположения полей допусков калибра – скоб для контроля отверстия d_н=40мм.