Расчет и конструирование опор скольжения.

При применении подшипников скольжения диаметр цапф валика принимают равными:

d (51)

Длина цапфы l равна:

l (52)

Поверочный расчет подшипников проводится для выходного валика, как наиболее нагруженного и начинается с определения действующих нагрузок.

Варианты расчетных схем для выходного валика, на котором расположено цилиндрическое прямозубое выходное колесо, а на хвостовике размещена шестерня или шкив гибкой связи, показаны на рис.8 и рис.9.

Для определения горизонтальных R , R и вертикальных R , R реакции на опоры 1 и 2 приведены в таблицах 7 и 8 формулы.

Радиальная нагрузка для каждой опоры вычисляется по формуле:

F = . (53)

При помещении на хвостовике выходного валика полумуфты реакции определяются по таблице 8, при этом усилие 2S следует положить равным нулю.

Значения a, b, l при определении реакций по формулам, приведенным в таблицах 7,8 следует брать из эскизного чертежа механизма узла выходного валика согласно приведенной на рис.10 схемы.

Таблица 7

№ схемы	R	R	R	R
I
II
III
IV

№ схемы	R	R	R	R
I
II
III
IV

Таблица 8

Поверочный расчет подшипников скольжения

При диаметре цапфы и металлической втулке подшипника проводят определение удельного давления действующего на его поверхность:

q= , (54)

где - допускаемое давление на цапфу (см.таблицу 9)

Материал		Коэффициент трения		Давление [ q ], МПа	[q·V], МПа·	Предел текучести , МПа
		без смазки	со смазкой
Бронза	ОЦСЧ-4-4	0,1	0,06 – 0,07	6 – 9	36 – 50	100
	ОФ6, 5-0,15	0,1	0,06 – 0,07	10 – 12	50 – 60	150
	АЖ -4	0,1	0,06 – 0,07	15 – 20	75 – 100	220
Латунь ПС59		0,15	0,09 – 0,10	12- 15	100- 150	200

Таблица 9

Проверяют значения:

qV , (55)

где V - окружная скорость цапфы в зоне контакта:

V= , (56)

Здесь n -частота вращения вала.

Определяют момент трения:

M (57)

При малом диаметре цапфы проводят расчет на контактную прочность:

, (58)

где n - поправочный коэффициент;

- допускаемое контактное напряжение (см. таблицу 9)

- радиус кривизны в зоне контакта, мм

- приведенный модуль упругости (59)

E , E - модуль упругости первого рода материала втулки и цапфы соответственно.

Для металлических подшипниковых узлов рекомендуются посадки H7/f7, H8/e8, H8/d9, для которых в таблице 10 даны предельные отклонения размеров вала и отверстия согласно ГОСТ 25347-82.

d, мм	Отверстие		Вал		Посадка
	ES	EI	es	ei
1 – 3 5	+10 +12	0 0	-18 -22	-6 -10	H7/f7
1 – 3 5	+14 +18	0 0	-28 -38	-14 -20	H8/e8
1 – 3 5	+14 +18	0 0	-45 -60	-20 -30	H8/d9

Таблица 10

Зная диаметр цапфы d и втулки d ) и выбрав соответствующую посадку, определяют условный диаметр:

d (60)

Подсчитывают по эмпирической формуле инструментальную погрешность:

(61)

Определяют радиус r :

r= (62)

Если r d , то радиус кривизны в зоне контакта и коэффициент ;

Если r < d , то и .

Поправочный коэффициент n определяют по эмпирическим зависимостям:

n при n при <0,1 (63)

Допускаемое контактное напряжение материала втулки подшипника скольжения , где - предел текучести материала (см.табл.9).

Для подшипников скольжения из пластмассовых материалов определяют q :

q= , (64)

где: - половина угла контакта цапфы с опорной поверхностью подшипника (см. рис. 11). Значения допустимого давления для втулок из пластмасс даны в таблице 11.

Таблица 11

Материал	[ q ], МПа
Фторопласт – 4 Текстолит (со смазкой) Полиамидная смола Капрон	2 – 2,5 10 – 15 10 – 15 12

ГОСТ 25349-82 рекомендует для пластмассовых подшипников скольжения применять следующие посадки H8/f8, H8/e8, H9/d9,H9/e9.