Задача №2. Расчет и выбор посадки с зазором подшипника скольжения по упрощенному варианту.

Исходные данные: число оборотов вала п. об/мин — 1000; радиальная нагрузка на опору R, Н - 20000; длина сопряжения I, мм - 85; номинальный диаметр сопряжения d, мм - 100; используемое масло - Тур 30.

Порядок выполнения:

1. Определяем угловую скорость вала:

2. Определим среднее удельное давление на опору сопряжения:

3. Определение коэффициента вязкости масла при рабочей температуре : Для масла Тур 30:

Выбираем

4. Определим величину масляного зазора:

5. Определяем шероховатости поверхностей отверстия и вала:

6. Находим величину:

7. Определяем минимальный масленый слой выбранной посадки:

8. Проверка достаточности слоя смазки (оценка возможности жид­костного режима трения). Для обеспечения жидкостного трения необхо­димо, чтобы микронеровности цапфы и вкладыша не касались при работе подшипника, а для этого должно выполняться условие

По полученным значения , то есть условие выполняется.

Вывод: по условию жидкостного трения посадка обеспечивает условие работы подшипникового узла при заданном тепло­вом режиме.

Задача №3. Расчет и выбор посадки с натягом (прессовые посадки).

Исходные данные: наружный диаметр вала ; внутренний диаметр вала наружный диаметр втулки ; длинна сопряжения ; материал – Ст. 40; крутящий момент - 1200.

Порядок выполнения:

1.По исходным данным определяем минимально допустимое эксплуатационное давление, способное передать заданный крутящий момент:

2. Найдём материал:

Данное значение соответствует стали 3.

3. Определим шероховатость:

4. Определяем коэффициент Ляме:

5. Определим величину наименьшего натяга без учета шероховатости:

6. Определим величину наименьшего натяга с учетом шероховатости:

7. Определяем наибольший расчетный натяг без учета шероховатости:

8. Определяем наибольший расчетный натяг с учета шероховатости:

8. По полученным технологическим натягам выбираем стандартную посадку ЕСДП с натягом в системе отверстия. Условию выбора .

9. Проверим выбранную посадку на прочность и оценим возникаю­щие напряжения.

Для этого определим максимальное удельное давление выбранной посадки:

Графическое изображение полей допусков посадок с зазором

Задача № 4. Расчет и выбор посадок подшипника качения

Исходные данные: наружный диаметр D, мм - 230; внутренний диаметр d, мм -100; нагрузка R, Н - 4500; вид нагружения по D: циркулярно нагруженные кольца; вид нагружения по d: местно нагруженные кольца.

Порядок выполнения:

1. Определяем техническую характеристику подшипника качения, исходя из легкой серии по d, ближе по числовому значению:

Принимаем: Внутренний диаметр ; Наружный диаметр ; Обозначение подшипника: 1000916; Ширина подшипника ; Радиус закругления .

2. 0пределяем интенсивность радиальной нагрузки:

где: - радиальная реакция опоры на подшипник, ; - рабочая ширина посадочного места подшипника (, где - ширина подшипника, ; - радиус закругления, ); - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (в данном случае (при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации) ); - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, при сплошном вале ; — коэффициент неравномерности радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядном коническом роликоподшипнике. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом .

Местным нагружением нагружено внутренее кольцо подшипника, и для него по табл. П.19, используя подсчитанную интенсивность радиаль­ной нагрузки и диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника , производим уточнение поля допуска для сопрягае­мого вала: в 6 квалитете это поле js6.

Окончательно выбираем для вала посадку .

3. Посадка кольца с циркулярным нагружением назначается по табл. П.20. Для нормального режима работы с пере­грузками не более 150 % при сопрягаемом диаметре табл. П.20 рекомендует два поля допуска: G7 для неразъемного корпуса и H7 для разъемного. Поскольку информация о конструкции корпуса в ис­ходных данных не оговаривается, выберем в качестве предпочтительного поля допуска отверстия H7, то есть обеспечивает большую точность и защиту от виб­раций подшипникового узла.

Окончательно выбираем для корпуса посадку .

4. По буквенному обозначению полей допусков посадок для внут­реннего и наружного колец подшипника определим пре­дельные отклонения.

1. Определим отклонения посадочных поверхностей вала и корпу­са, сопрягаемых с подшипником. В нашем примере для вала 100 js6 по табл. П5 . Для отверстия по табл. П.4

2. Определим отклонения на посадочные элементы самого под­шипника по табл. П.22. Для внутреннего кольца . Для наружного кольца

Графическое изображение полей допусков посадки с зазором

Графическое изображение полей допусков посадки с зазором

4. Проверим выполнение условия положительности посадочного за­зора:

где - начальный радиальный зазор (до установки подшипника на вал и в корпус); - посадочный зазор (после установки подшипника); и - деформации соответственно наружного и внутреннего колец.

1. По внутреннему посадочному диаметру подшипника из табл. П.23 определяем величину начального радиального зазора подшипника при его изготовлении (по основному ряду). Для этого из табл. П.23 выпи­сываются максимальный и минимальный начальные зазоры, а затем подсчитывается средний начальный зазор.

Для нашего примера ,

2. Определим величину приведенного диаметра для каждого коль­ца:

4. Определим деформацию каждого кольца от максимально воз­можного натяга соответствующей посадки:

, т. к. посадка наружного кольца - с зазором.

4. Определим величину посадочного зазора:

Условие положительности посадочного зазора, необходимое для ра­боты подшипника, выполняется.