1. Расчёт и выбор посадок гладких цилиндрических соединений с зазором

Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений производится в следующей последовательности.

1. Рассчитать и выбрать посадку с зазором, установить предельные отклонения и определить предельные размеры и допуски деталей, а также получаемые в соединении зазоры и допуск посадки.

2. В произвольном масштабе построить схему полей допусков соединяемых деталей.

3. Вычертить сборочный и подетальный эскизы соединяемых деталей с указанием посадки, предельных отклонений деталей и шероховатости поверхностей.

4. Выбрать универсальные средства измерения для соединяемых деталей.

Исходными данными для расчета являются:

Номинальный диаметр соединения, d_H =35 мм;

Длина соединения (подшипника), l=50 мм;

Угловая скорость, =95 рад/с;

Абсолютная вязкость масла при рабочей температуре, =0,04 Н-с/м²;

Среднее удельное давление на опору, g =0,12^. 10⁶ Н/М²

R_zD=6.3 мкм и R_zd =3.2 мкм- величины шероховатости поверхности втулки и вала.

Рис. 1.1 Схема к расчету посадок для подвижного соединения.

Из гидродинамической теории смазки известно, что соотношение между величинами h и S (рис. 1.1) в подшипниках конечной длины выражается зависимостью:

(1.1)

где h -толщина масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей вала и подшипники в рабочем состоянии, м

S - зазор между валом и подшипником в состоянии покоя, м.:

Зная величину произведения hS, определяют величину найвыгоднейшего зазора в соединении:

(1.2)

С учетом наличия шероховатости поверхности соединяемых деталей находится величина расчетного зазора:

(1.3)

По величине расчетного зазора по таблицам предельных отклонений отверстий и валов (приложения 4 и 5 ) подбирается посадка, удовлетворяющая условию:

(1.4)

Приведенному условию удовлетворяет стандартная посадка 70 , выполненная в системе отверстия: предельные отклонения для отверстия 70H6(⁺ ), предельные отклонения для вала 70f6( )

Для указанной посадки:

(1.5)

(1.6)

(1.7)

Выбранную посадку нужно проверить на наличие жидкостного трения. Определяется наименьшая толщина слоя смазки при наибольшем зазоре S_max =68 мкм, выбранной посадки:

(1.8)

Производим проверку на достаточность слоя смазки, обеспечивающего жидкостное трение, проверяется по условию:

(1.9)

Условие жидкостного трения выполняется, значит, посадка выбрана правильно.

Определяем предельные размеры и допуски на обработку деталей соединения согласно выбранной посадке:

а) отверстия:

D_max=D_н +ES (1.10)

D_max =35+0,160=35.160 (мм)

D_min=D_н+EI (1.11)

D_min =35+0=35 ( мм)

T_D= D_max–D_min=ES–EI (1.12)

T_D = 35.160 - 35 =0.160 ( мм)

б) вала:

d_max=d_n+es (1.13)

d_max= 35+(–0,080)=34.920 (мм)

d_min=d_n+ei (1.14)

d_min=35+(–0,240)=34,760 (мм)

Td= d_max– d_min= es–ei (1.15)

Td=34.920–34.760=0,160 (мм)

Определяем допуск посадки:

T_s=S_max-S_min=T_D+Td (1.16)

T_s = 0,400-0,080 = 0,320 (мм).

Строим схему расположения полей допусков. Схема изображается в произвольном масштабе. Номинальному размеру соединения соответствует нулевая линия, которая изображается горизонтально. Вверх от нее откладываются положительные отклонения размера, а вниз-отрицательные.

Вычерчиваем сборочный и подетальный эскизы соединяемых деталей с указанием посадки, предельных отклонений и шероховатости поверхностей.

Выбираем универсальные средства измерения соединяемых деталей, считая, что измерение производим в индивидуальном производстве.

Выбор универсальных измерительных средств производится с учетом метрологических, конструктивных и экономических факторов. При выборе универсальных средств измерения необходимо, чтобы предельная погрешность средств измерения lim равнялась или были бы меньше допустимой погрешности измерения . т. е. чтобы соблюдалось условие:

Для рассматриваемого соединения d_H=35 мм, T_D =160 мкм, T_d =160 мкм, выбираем из таблицы приложения 3 для отверстия 35H11 = 40 мкм; для вала 70d11 = 40 мкм.

Этим требованиям соответствуют (приложение 4) для отверстия - нутромер индикаторный с индикатором 1-го класса точности при работе в пределах одного оборота стрелки с ценой деления 0.01 мм. , а для вала микрометр 2-го класса характеристики которых заносим в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Исходные данные и характеристика выбранных средств измерений

Деталь	Величина допуска детали, IT детали, мкм	Допустимая погрешность ,мкм	Предельная погрешность средств измерения ,мкм	Наименование измерительных средств и их метрологическая характеристика
Отвер-стие	190	40	17	нутромер индикаторный с индикатором 1-го класса точности при работе в пределах одного оборота стрелки с ценой деления 0.01 мм.
Вал	190	40	13	Микрометр 2-го класса