РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДКИ С ЗАЗОРОМ

Для подвижных соединений, которые должны работать в условиях жидкостного трения, т.е. подшипников скольжения, зазоры рассчитываются на основе гидродинамической теории трения.

Основными эксплуатационными характеристиками подшипников скольжения являются: а) максимальная надежность по толщине масляного слоя; б) точность центрирования; в) долговечность работы.

Жидкостное трение создается в определенном диапазоне зазоров, ограниченном наименьшим Smin и наибольшим Smax функциональными зазорами, которым соответствует величина масляного слоя hmin. При эксплуатации подшипника с первоначальным зазором SminF, вследствие увеличения зазора из-за износа сопрягаемых деталей, толщина масляного слоя будет вначале возрастать, а затем снижаться, вплоть до его разрыва при SmaxF и прекращения режима жидкостного трения. Чтобы масляный слой не имел разрывов, вызванных шероховатостью сопрягаемых поверхностей, его минимальная толщина hmin должна быть не менее суммы величин микронеровностей сопрягаемых поверхностей

³ k жт [(RaD+ Rad)4+ Δ] (18)

где k жт - коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя;Rad - среднее арифметическое отклонение профиля поверхностей втулки и вала, мкм;

Δ - добавка, учитывающая отклонение реальных параметров от расчетных (Δ = 2 мкм).≥ 4[(1,25+1,0)*4+2] = 44мкм

Безразмерная величина А h, зависящая от относительного эксцентриситета c и отношения l/d, рассчитывается по формуле

 (19)

где μ - динамическая вязкость масла, Па×с; - частота вращения вала, с -1;

Р=R/(l·d) - среднее удельное давление, Па; - радиальная нагрузка, Н;, d - соответственно длина подшипника и его номинальный диаметр, м.= 700/(45*45) = 0.35МПа= 2*44/(45*√0,021*325/0.35) = 0,44

Поскольку величина Аh зависит в свою очередь от относительного эксцентриситета и отношения l/d, то по табл. 1.98 [2] при заданном l/d, применяя линейную интерполяцию, можно определить значения минимального cmin и максимального cmax относительных эксцентриситетов, при которых толщина масляного слоя равна hmin. Относительный эксцентриситет cmin должен быть не меньше 0,3, так как при значениях cmin<0,3 создается неустойчивый режим работы подшипника и могут возникнуть автоколебания вала./d = 45/45 =1

cmax = 0,627

По найденным значениям cmin и cmax рассчитываются наименьший и наибольший допускаемые функциональные зазоры

 (20)

= 2*44/(1-0,627) = 235,9мкм

Так как величина cmin получается меньше 0,3, то по табл. 1.98 определяем значение Ах при заданном l/d и c=0,3, а величину SminF рассчитываем по формуле

 (21)

Ах = 0,438= 2,857*44*0,438/0,44 = 125,1мкм

Поскольку для обеспечения жидкостного трения необходимо соблюдение условия h ≥ hmin, то условия подбора посадки с учетом износа и шероховатости поверхностей деталей должны быть следующими:

) Smin ≥SminF; (22)

)Smax < SmaxF - 8(RaD+Rad) (23)

≥ 125,1мкм< 235,9-8(1,25+01,0) = 217,9мкм

Выбираем посадку по таблице 1,47 [2] 45H7/с8 (единственная посадка удовлетворяющая полученным данным)

Для неё верхнее и нижнее предельные отклонения будут равны = +25мкм EI = 0мкм= -130мкм ei = -169мкм

По формуле (14) находим TD и Td = 25-0 = 25мкм= -130-(-169) = 39мкм

Для подобранной посадки необходимо рассчитать коэффициент запаса

точности kT, а также общий запас зазора Sз, состоящий из запаса на износ Sи и запаса на минимальную толщину масляного слоя Shmin:

 (24)з = Sи + Shmin =(SmaxF - SminF)-(TD+Td). (25)

= (235.9-125.1)/(25+39) = 1,7З = (235.9-125.1)-(25+39) = 46.8