Задание 1. Расчет посадки для подвижного соединения и выбор универсальных средств измерения

Исходные данные

Исходные данные для решения задачи выбора стандартной посадки подвижного соединения:

- номинальный размер соединения – D = 45 мм;

- длина сопряжения – L = 74 мм;

- марка смазочного масла – Индустриальное 40;

- угловая скорость – ω = 100 рад/с;

- среднее удельное давление в соединении – Па;

-условия эксплуатации соединения – высокие скорости относительно перемещений.

1.1 Определение числового значения величины (h.S) -соотношения между толщиной масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей вала и втулки при у становившемся режиме работы соединения (h) и зазора (S) между валом и поверхностью отверстия охватывающей детали соединения в состоянии покоя.

,

где d – номинальный диаметр соединения, м;

l – длина сопряжения, м;

- угловая скорость, рад/с;

- абсолютная вязкость смазочного масла, Пас;

q – среднее удельное давление, Па.

.

1.2 Вычисление наивыгоднейшего зазора, обеспечивающего минимальное значение коэффициента трения при работе соединения.

,

.

1.3 Предварительный выбор стандартной посадки заданного соединения. Условие выбора посадки:

,

где- величина среднего зазора, соответствующего выбранной стандартной посадке, определяемого по формуле:

,

где ,- соответственно наибольший и наименьший предельные зазоры, обеспечиваемые выбранной стандартной посадкой.

Выбираем посадку [2. с 15]

,

,

.

1.4 Определение величины допусков вала (Т_d) и отверстия (T_D) в соответствии с выбранной посадкой. [2, с 4].

,

.

1.5 Расчет параметров шероховатости сопрягаемых поверхностей соединения.

1.5.1 Определение степени относительной геометрической точности соединения с учетом условий эксплуатации.

Степень относительной геометрической точности – повышенная [1, приложение Б].

1.5.2 Выбор формулы для расчета параметров шероховатости в соответствии со степенью относительной геометрической точности соединения.

- для повышенной степени точности [1,приложение В].

1.5.3 Вычисление параметров шероховатости: R_aD и R_ad -соответственно поверхностей отверстия и вала, мкм.

,

.

1.5.4 Выбор стандартных значений параметров шероховатости в соответствии с предпочтительным разрядом.

Принимаем:

, ,

, . [1,приложение Г].

1.6 Определение величины расчетного зазора по формуле:

где и- высота микронеровностей соответственно поверхностей отверстия и вала.

.

1.7 Окончательный выбор стандартной посадки.

Условие выбора:

–условие выполняется, следовательно, посадка выбрана, верно.

1.8 Проверка оптимальности выбранной посадки соединения. Посадка считается выбранной оптимально, если в соединении обеспечивается отсутствие сухого трения. Сухое трение отсутствует, если выполняется условие:

где - коэффициент запаса надежности по толщине масляного

слоя

R_ZD и R_zd - соответственно высота микронеровностей поверхностей отверстия и вала. Их числовые значения определяются в соответствии со значениями R_aD и R_ad по таблице приложения Г.

- добавка учитывающая наличие металлических включений в масле, отклонение величины нагрузки, скорости, изменение температурного режима, рекомендуется принимать=(2... 5) мкм;

- минимальная толщина масляного слоя при установившемся режиме эксплуатации соединения.

Величина определяется по формуле (числовые значения параметров - в мкм):

где - наибольший предельный зазор, обеспечиваемый выбранной стандартной посадкой, мкм.

,

,

–условие выполняется, следовательно, посадка выбрана, верно.

1.9 Таблица 1.1 – точностные характеристики размеров сопрягаемых поверхностей соединения.

Обозначение размера	Номинальный размер, мм	Поле допуска	Величина допуска	Предельные отклонения размера, мм		Предельные размеры, мм
	45		0,069	- 0,05	- 0,119	44,95	44,981
	45		0,039	+ 0,039	0	45,039	45

,

,

.

1.10 Определение точностных характеристик посадки соединения.

1.10.1 Величины предельных зазоров определяются по таблицам ЕСДП (Единой системы допусков и посадок):

,

,

,

.

1.10.2 Величины вероятностных предельных зазоров (, ), [2,с. 12... 17] определяются по формулам:

,

,

,

.

1.10.3 Допуск посадки определяются по формуле:

,

.

1.11 Выбор универсальных средств измерения для контроля годности размеров сопрягаемых поверхностей в условиях единичного или мелкосерийного производства.

Таблица 1.2 – метрологические характеристики

Обозначение контролируем ого размера, мкм	Величина допуска, мкм	Допускаемая погрешность измерения	Предельная погрешность средства измерения, мкм	Название средства измерения	Примечания
	39	10,0	5,5	Нутрометры индикаторные с ценой деления головки 0,001или0,002мм	Концевые меры 1-го класса или установочные кольца
	69	14,0	5	Скобы рычажные с ценой деления 0,002 + 0,005	Настройка по концевым мерам 3 класса при работе в руках

Эскизы соединения и его деталей приведены в приложении А.

Схема полей допусков соединения приведена в приложении Б.

Приложение А

Эскизы соединения и его деталей

Приложение Б

Схема полей допусков соединения