Файл: Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 346
Скачиваний: 2
Далее находят коэффициент нагруженностп подшипника по формуле, полученной па формулы (7(1):
Г |
= ____ Ч :____ |
0000(1),ООП)?____ __ |
|
п |
1,07-10 + n l d |
1,07 •К Г »-17-600-18-5 |
’ |
Относительный эксцентриситет % при — — 1,2 и (?R == 2.93 находят по
таил. 10: у — 0,70.
Но уравнению (74) наименьшая толщина масляного слоя при найденном
диаметральном зазоре |
|
|
|
|
|
^напм= g П — '/,) = в2 в (1—0,70) =0,0210 ым = 21,6 мкм. |
|||
|
Для обеспечения жидкостного трения необходимо выполнить условие |
|||
(84) неразрывности масляного слоя. Принимая к |
- 2 и /г.д = 2 мкм, получают |
|||
|
|
Лжт = 2 (1,0 + |
3,2 + 2) = 13,0 |
мкм, |
т. е. |
Лиаим > ЛжтОпределяют запас надежности по толщине слоя; |
|||
|
7 |
Лцац.м |
21,0 |
■2, |
|
71 |
д-ф-Лд 1 ,6 + 3 ,2 + 2 |
||
|
|
|||
т. е. |
запас достаточны!!. |
|
|
|
Приведенный расчет показывает, что при Лопт = 0,18 мм под шипник будет работать в условиях жидкостного трения. Указан
ному зазору наиболее близко соответствует посадка 0 |
150 |
за |
зорами Адапм = ЮО мкм, Дср = 200 мкм и ЛНаиб |
= 250 |
мкм |
(рис. 83, а). |
|
|
Новый метод расчета посадок с зазором. Сущность этого ме |
||
тода расчета рассмотрим на том же примере. |
|
|
1. Задаемся наименьшим диаметральным зазором [8] |
|
|
Анапм =5= 4/гжт, |
|
(85) |
но которому выбираем ближайшую посадку. Для нашего примера Адапм = 4-13,6 — 54,4 мкм. Ближайшей посадкой будет посадка
0 150 С-. Затем проверяем, обеспечивается ли при наименьшем
предельном зазоре этой посадки Днаим = 0,05 мм (рис. 83, б) жидкостное трение. Для этого по формуле, полученной из уравне ния (76), определяем коэффициент нагруженности подшипника при
ф = £ |
1;j0 |
=0,00033: |
|
|
|
т d |
|
|
|
|
|
|
г |
Ч 1 |
6000(0,00033)^ |
. |
пп |
|
R |
1,07 •Kr+uiW |
1,07-10- " - 17-600-18 •15'"' |
’ |
|
Экстраполируя данные |
табл. 16, найдем, что |
при = 1,2 и |
|||
CR, — 0,222 х ~ ОД. При наиболее вероятном начальном зазоре Дср=г0,09 мм, Си = 0,733, а % — 0,41.
211
Следует отметить, что при малых значениях относительного эксцентриситета (% -< 0,33) центр цапфы вала находится вблизи центра вкладыша, что создает возможность появления неустой чивого режима работы подшипника.
В рассматриваемом примере для наихудшего (маловероятного) случая, когда будут сочетаться валы с наибольшим, а отверстия с наименьшим предельными размерами, зазор в соединении (в ре зультате приработки деталей при обкатке и в начальный период работы изделия) увеличится и значение % практически будет больше
0,33.
Рпс. 83. Схемы полей допусков к расчету подвижных посадок (отклонения в микрометрах)
Определяем наименьшую толщину масляного слоя
Лнаим = о (1 — X) — |
(1 — 0,2) я» 0,02 мм я» 20 мкм. |
|||
Запас надежности по толщине масляного слоя |
||||
!с. |
20 |
= |
2,94 > 2 . |
|
1,6 + 3,2 + 2 |
||||
|
|
|||
Расчет показывает, что |
посадка |
по наименьшему зазору вы |
||
брана правильно, так как при Д„аим = 0,05 мм жидкостное трение обеспечивается и создается достаточный запас надежности по тол щине масляного слоя, который быстро увеличивается в связи с начальной приработкой деталей. Следовательно, указанный Анаим МОЖНО ПриНЯТЬ За Анаим.ф*
Определяем наибольший диаметральный зазор АдаиО.ф- В урав-
/па\ |
1 А /-г |
1.04А |
— |
нении (7Ь) заменим |
у и б д |
=-*)------- |
приолиженным эмшгри- |
|
а |
"*наим |
|
212
ческим равенством, полученным для подшипников без торцового истечения в пределах % = 0,5 — 0,95 [25J. Приняв, согласно уравнению (84), /гнаим = /гжт и проведя некоторые преобразования, получаем следующее уравнение для определения наибольшего функционального диаметрального зазора, при котором подшип ник будет воспринимать заданную нагрузку без разрушения масляного слоя:
Л |
_0,5564 -10-^/iZd3 |
(80) |
||
Лиаиб-ф “ |
RhZr |
|||
|
||||
Примем минимальное допустимое значение коэффициента за паса надежности по толщине масляного слоя к = 2, при котором
Лжт = 2 (RzB+ RzA+ Лд) = 2 (1,6 + 3,2 + 2) = 13,0 |
мкм. |
||
Тогда |
0,5564 •1Сг9 •17 •000 •18 •153 |
|
|
Мгаиб.Ф : |
«0,04 смя«400 |
мкм. |
|
|
6000 •0,00136 |
|
|
При больших диаметральных зазорах погрешности формы и расположения поверхностей деталей, а также недостаточная жесткость конструкции вала меньше влияют на работу подшип ника. Однако результаты исследований показали, что по мере увеличения зазора уменьшается несущая способность подшип ника, снижается точность вращения вала. Поэтому возможность увеличения наибольшего допустимого зазора Л Наиб.ф свыше 400 мкм должна быть проверена экспериментально. Для уменьшения отри цательного влияния большого диаметрального зазора на точность вращения, например шпинделя прецизионного металлорежущего станка, смонтированного на подшипниках скольжения, целесо образно начинать процесс резания только после установившейся скорости вращения шпинделя.
2. Найдем предельные зазоры и посадку для рассматривае
мого примера, используя уравнения (81) и (82). |
|
|||||||
Для этого |
определим среднее давление |
|
|
|||||
|
|
R _ 58,8-Юз |
2,18 - 10е Н/хМ2. |
|
||||
|
|
Р ~ Zd |
0,18 - 0,15 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Угловая скорость |
ш == |
^ = 63 |
рад/с. |
Принимаем |
для наи |
|||
меньшего |
зазора t = |
70° С |
и щ = |
0,0092 II-с/м2. Подставляя в |
||||
формулу |
(81) |
значения соответствующих |
параметров, |
получаем |
||||
|
|
. |
0,972 •0,0092 •63 •0,152— |
|
||||
|
|
Лнаим.ф — |
4.2,18 •106 •13,6 •10~в |
|
||||
—(0,972 •0,0092 ■63 •0,153)3—16 ■2,18 ■108 (13,63 ■10^2) 0,972-0,0092• 63•0,152
за 0,0000313 м я» 31,3 мкм.
А
Ближайшей посадкой будет ф 150^, при которой Днаим = = 0,05 мм, т. е. получена та же посадка, что и по 1-му варианту
213
нового метода расчета. Выше было показано, что при Ана,ш.ф =
— 0,05 мм жидкостное трение обеспечинается.
Мри определении ДШШм. ф тю формулам (81) и (8о) не учиты вались температурные и силовые деформации вала и вкладыша, которые влияют на величину действительных зазоров. При прак тических расчетах наименьших функциональных зазоров в под шипниках скольжения эти факторы необходимо учитывать.
Для наибольшего зазора принимаем I - 50° С и н2
= 0,017 II-с/м2. Подставляя в формулу (82) значение соответст вующих параметров, найдем, что Лнанб.ф — 364 мкм.
Проверим, обеспечивается ли при таком зазоре жидкостное
трение. Относительный зазор |
|
= |
0,00243. |
Коэффициент |
||
нагруженностп подшипника по формуле (78) |
|
|||||
|
|
/0,364 + |
|
|
||
CR' |
рУ |
2,18 •10е \ |
150 |
/ |
11,98. |
|
0,017 ■63 |
|
|
||||
|
ц .,0 ) |
|
|
|
||
По табл. 16 находим относительный |
экцентриситет % — 0,91. |
|||||
По уравнению (74) |
|
|
|
|
|
|
Днапб |
364 |
(1 - |
0,91) = 16,4 |
мкм. |
||
Лнаим = |
(1 - |
X) = -о- |
||||
При этом запас надежности по толщине масляного слоя |
||||||
|
, |
16,4 |
= 2,4 > 2 . |
|
||
|
1,6+ 3,2 + 2 |
|
||||
|
|
|
|
|
||
Таким образом, при Лнанб.ф = 364 мкм обеспечивается жид костное трение.
Сравнение результатов расчета посадки по существующему и новому методам. Как видно из ркс. 83, б, по новому методу рас чета посадок создается дополнительный запас на износ, равный
(400 — 130) — (400 — 250) = 120 мкм. При таком запасе и годо вом износе деталей, равном 60 мкм, долговечность соединений увеличивается примерно на два года. Коэффициенты запаса точ ности соответственно будут
к |
400-150 |
2,5; |
я ; = |
400 -50 |
|
Л т ~~ |
40 + 60 |
40+40 |
|||
|
|
Кроме того, при изготовлении деталей для получения посадки
Ф 150 ц действительные размеры части вкладышей подшипника
могут соответствовать наибольшим, а части цапф — наименьшим предельным размерам. После приработки деталей запас на износ
, Л
еще оолыне сократится, т. е. при посадке ^ часть вкладышей и
цапф могут иметь размеры, близкие к размерам износившихся деталей.
214
