2. Расчет и выбор посадки с зазором

Характер и условия работы подвижных соединений чрезвычайно разнообразны. Например, соединения «шейка коленчатого вала – вкладыш», «поршень - гильза», «поршневой палец - втулка верхней головки шатуна» одного и того же двигателя внутреннего сгорания заметно отличаются одно от другого по характеру взаимного перемещения деталей, температурному режиму, способу подвода смазки, направлению действия нагрузок и т.п.

Поэтому посадки с зазором классифицируются:

- по конструктивным признакам: подвижные, неподвижные, в одной опоре, в нескольких опорах;

- по форме поверхностей: без покрытия, с металлическими покрытиями, с химическими покрытиями, с пластмассовыми покрытиями, наклепанные, с химико-термическим упрочнением, с электроискровым упрочнением, напыленные композиционными материалами;

- по применяемым смазкам: без смазок, с пластичной смазкой, с твердой смазкой с жидкой смазкой;

- по характеру перемещения: вращательное, поступательное, продольное;

- по динамике перемещения: одностороннее, циклическое, программируемое, возвратно-поступательное, реверсивное;

- по применяемым материалам: конструкционные стали, медные сплавы, алюминиевые сплавы, коррозионно-стойкие сплавы.

Понятно, что единой методики расчетов зазоров подвижных соединений быть не может, и для каждого типа таких соединений должна использоваться своя методика расчета.

Рассмотрим в качестве примера методику расчета одного из наиболее распространенных типов подвижных соединений – «вал – подшипник скольжения».

Заданы: величина нагрузки номинальный диаметр соединения длина подшипника угловая скорость вращения вала

Расчет и выбор посадки с зазором производится в определенной последовательности:

1. По заданным величинам нагрузки, размерам и угловой скорости вращения вала подшипника скольжения определяем удельное давление по формуле:

где величина нагрузки, Н;

номинальный диаметр соединения, м;

длина подшипника, м.

2. Определяем величину наивыгоднейшего зазора по формуле:

где угловая скорость вращения вала, рад/с;

абсолютная вязкость смазочного масла.

3. Определить расчетную величину зазора с учетом неровностей (шероховатости) сопрягаемых деталей по формуле:

принимая

4. По рассчитанному значению величины из прил. 5 выбираем такую посадку, чтобы выполнялось условие:

где максимальное и минимальное значение зазоров,

определяемых стандартом (ГОСТом).

Находим посадку , у которой

5. Выбранную посадку проверяем исходя из условий обеспечения наименьшего слоя смазки при наиболее неблагоприятных условиях по формуле:

Величина определяется как

Численное значение должно удовлетворять условию:

Проверяем выполнение условий:

Значит, посадка выбрана правильно.

6. По ГОСТ 25347-82 (прил. 2,3) для выбранной посадки определяем численные значения предельных отклонений:

для отверстия

для вала

7. По результатам расчета и выбора посадки с зазором чертим на рис. 2 эскизы деталей и соединения, схему полей допуска, проставляя на них необходимые обозначения, размеры, предельные отклонения.

H5

g4

Рис. 2. Эскиз соединения, деталей, схема полей допуска посадки с зазором