З адание 2

Расчёт и выбор посадки с зазором

Исходные данные:

D = 30 мм – номинальный диаметр подшипника

L = 50 мм –длина подшипника

n = 2800 об/мин – частота вращения вала

Р = 600 H – нагрузка на цапфу

Инд. 30 – масло для смазки – η=0,026

ω=π*n/30=3,14*2800/30=293,06 рад/с

1. Определяем среднее удельное давление в подшипнике:

(2.1)

2. Определяем значение произведения:

(2.2)

3. Наивыгоднейший тепловой режим работы подшипника при

наименьшем коэффициенте трения наступает при установившемся движении, когда h = 0,25*S. Подставляя значение h в формулу (2.2) получим наивыгоднейший зазор:

(2.3)

4. Расчётный зазор, по которому выбираем посадку, определяем по формуле:

(2.4)

где R_Z1 =3,2 мкм и R_Z2 = 6,3мкм – шероховатость поверхностей вала и

отверстия по ГОСТ 2789-73.

5. Чтобы большая часть подвижных соединений при сборке имела зазор,

близкий к расчётному при выборе стандартных посадок необходимо

выполнение условия:

S_{ср.станд.} = S_расч. (2.5)

S_max=233 мкм

S_min=65 мкм

S_max+S_min/2=159

6. Выбираем посадки в соответствии с ГОСТ 25347-82 в системе

Отверстия в первую очередь предпочтительные. Для выбранной посадки построим схему расположения полей допусков. (рис 3)

7. Выбранную посадку необходимо проверить на наименьшую толщину

маслянистой пленки h_min, при которой обеспечивается жидкостное

трение:

(2.6)

Для обеспечения жидкостного трения нужно соблюдать условие:

0.033*10^-3 ≥ 3,2*10^-6+6,3*10^-6 верно.

Р исунок 3. Схема расположения полей допусков для посадки

ES=+0,084

H10

0 EI=0

d10

es=-0,065

ei=-0,049

З адание 3

Р асчёт и выбор неподвижной посадки

Исходные данные

D = 85 мм

d₁ = 0 мм

d₂ =160 мм

L = 120 мм

М_кр =5*10³ Нм

Сталь 45

ƒ=0,15

1. Определяем удельного давления на сопрягаемых поверхностях

неподвижного соединения определяем в зависимости от вида нагрузки:

- при действии крутящего момента М_кр, Нм

(3.1)

2. Наименьший натяг в соединении определяем на основании

зависимостей, известных из решения задачи Лемы для толстостенных

цилиндров:

(3.2)

где E₁ и E₂ - модуль упругости.

E = 2,1*10¹¹ н/м² (для стали)

С₁ и С₂ – коэффициенты, определяем по формулам:

(3.3)

где μ₁, μ₂ - коэффициенты Пуассона для материала вала и отверстия

μ₁ = 0,3 = μ₂ (для стали).

3. Расчётный натяг, по которому выбираем посадку, определяем по

формуле:

(3.4)

4. Выбор стандартной посадки производим из условия относительной

неподвижности соединяемых деталей:

N_{min станд} ≥ N _расч (3.5)

49*10^-6 мкм≥ 34,25*10^-6 мкм

5. Удельное давление, возникающее при наибольшем натяге выбранной

посадки, определяем из формулы:

(3.6)

3. Возникающие при этом напряжение в охватывающей (отверстие) и

охватываемой (вал) детали будут соответственно равны:

(3.7)

(3.8)

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

σ₁ < σ_T1, σ₂ < σ_T2

684,4*10⁵ < 36*10⁷ Н/м² 1368,8*10⁵ < 36*10⁷ Н/м²

Посадка выбрана правильно.

es=0,086

s5

ei=0,071

H6

ES=0,022

0 EI=0

Рисунок 4. Схема расположения полей допусков для посадки