- •Практичне заняття №1
- •Практичне заняття №2
- •Практичне заняття №3.1
- •Коефіцієнт навантаженості сr для половинних підшипників [1]*
- •Значення для половинних підшипників [1]
- •Коефіцієнт опору обертанню См для половинних підшипників [1]
- •Практичне заняття №3.2
- •Практичне заняття №4
- •Практичне заняття №5
- •В таблиці додатків (Додаток хіі) наведені значення одиниці допуску для діапазону розмірів до 500 мм в есдп сев (5…16 квалітети).
- •Практичне заняття №6
- •Практичне заняття №7
- •Література
- •Значення коефіцієнта f у залежності від співвідношення розмірів спряжуваних деталей
- •Допустимі значення інтенсивності навантажень на посадочних поверхнях валів і корпусів
- •Рекомендовані поля допусків валів і отворів корпусів під підшипники кочення з місцевонавантаженими кільцями
- •Шорсткість посадочних поверхонь валів і отворів корпусів
- •Значення для інтервалів діаметрів в есдп сев
- •Кількість одиниць допусків в даному квалітеті
- •Різьба метрична з крупним кроком. Діаметри і кроки, мм по гост 8724-81, (ст сев 181-75)
- •Розміри середнього і внутрішнього діаметрів метричних різьб, мм по гост 9150-81 (ст сев 180-75), гост 24705-81 (ст сев 182-75), гост 24706-81 (ст сев 184-75)
- •Розміри прямобічних шліцевих з’єднань, мм (по гост 1139-80)
- •Поля допусків нецентруючих діаметрів (по гост 1139-80)
- •Допуски циліндричності, округлості, профілю поздовжнього перерізу (по гост 24643-81)
Практичне заняття №3.1
Тема: «Розрахунок і вибір посадки із зазором для підшипників ковзання»
Мета заняття: засвоєння методики розрахунку і вибору посадок для підшипників ковзання.
Найбільш поширеним типом відповідальних рухомих з’єднань є підшипники ковзання, які працюють із змащувальним матеріалом. Для забезпечення найбільшої довговічності необхідно, щоб при роботі в сталому режимі знос підшипників був найменшим. Це досягається при рідинному змащуванні, коли поверхні вала і вкладиша підшипника повністю розділені шаром змащувального матеріалу. Найбільше поширення мають гідродинамічні підшипники, в яких змащувальний матеріал захоплюється обертаючим валом в клиноподібну щілину між валом і вкладишем підшипника (рис.3.1.1), в результаті чого виникає гідродинамічний тиск, який збільшує навантаження на опору і прагне розклинити поверхні вала і вкладиша. Розрахунок зазорів і вибір посадок таких з’єднань можна проводити таким чином.
3.1.1. Визначають середній питомий тиск у підшипнику , Па:
, (3.1.1)
де R – радіальне навантаження на опору, Н; dн.с., l – номінальний діаметр і довжина спряження, м.
3.1.2. Установлюють допустиму найменшу товщину масляного шару за формулою:
, (3.1.2)
де - коефіцієнт надійності по товщині масляного шару; - додаток, який враховує відхилення навантаження, швидкості, температури від розрахункових, а також механічні включення у маслі та інші не враховані фактори, мкм.
Рис.3.1.1. Взаємне положення втулки і вала в рухомому з’єднанні
а – у нерухомому стані; б – у рухомому стані
3.1.3. Розраховують значення за формулою:
, (3.1.3)
де - значення для товщини масляного шару ; - кутова швидкість обертання вала, рад/с, (рис.3.1.1); - відносний ексцентриситет, ; е – абсолютний ексцентриситет вала у підшипнику, м; S – діаметральний розрахунковий зазор, м, ; - коефіцієнт навантаженості підшипника, який залежить від положення вала у підшипнику ( і ) (табл.3.1); - динамічна в’язкість масла, Па·с; - частота обертання вала, хв-1.
3.1.4. За знайденим значенням визначають за табл.3.2 (при даному ) найменший відносний ексцентриситет , при якому товщина масляного шару дорівнює .
За знайденим значенням розраховують найменший допустимий зазор :
(3.1.4)
Якщо величина < 0,3, то для визначення необхідно діяти наступним чином:
а) визначають за табл.3.2 значення при заданому відношенні і ;
б) розраховують найменший допустимий зазор за формулою:
(3.1.5)
3.1.5. За знайденим значенням за таблицею 3.2 визначають найбільший відносний ексцентриситет , при якому товщина масляного шару дорівнює . При цьому, коли необхідно, потрібно застосовувати лінійну інтерполяцію. Потім за знайденим значенням розраховують найбільший допустимий зазор :
(3.1.6)
3.1.6. З таблиць СТСЭВ 144-75 (Додаток ІІІ) вибирають стандартну посадку, для якої виконуються наступні умови:
; <, (3.1.7)
де - найменший і найбільший зазори вибраної стандартної посадки.
Крім того середній зазор вибраної посадки повинен бути достатньо близьким до оптимального зазору , який визначають за формулою:
, (3.1.8)
де - найбільше значення А при заданому відношенні , яке визначають за графіком залежності (рис.1.27 [1], табл.3.2); - значення , яке відповідає (рис. 1.27 [1], табл.3.2).
Потім виконують спрощений тепловий розрахунок підшипника ковзання при , тому що при найменшому зазорі має місце найбільше теплотворення у підшипнику.
3.1.7. Визначають коефіцієнт тертя у підшипнику (при найменшому зазорі ) за формулою:
, (3.1.9)
де СМ, СR – коефіцієнти опору обертанню (табл.3.3) та навантаженості (табл.3.1), які визначаються в залежності від співвідношення та відносного ексцентриситету , що відповідає зазору .
Коли , то або 0,3.
Коли , то величину визначають наступним шляхом:
а) розраховують коефіцієнт навантаженості СR:
; (3.1.10)
б) за табл.3.1 при відомих СR і визначають ;
в) за табл.3.3 при знайдених і визначають СМ.
3.1.8. Визначають потужність теплотворення (Вт):
(3.1.11)
3.1.9. Визначають тепловідвід через корпус і вал підшипника за формулою:
, (3.1.12)
де Q1 – тепловідвід через корпус і вал, Вт; kТ – коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2·К), який можна визначити за формулою [1]: , (3.1.13); VП – швидкість омивання корпусу повітрям, м/с; найменше значення Вт/(м2·К); F – вільна тепловіддаюча поверхня корпусу та приведена поверхня вала, м2; ; - температура відповідно підшипника та навколишнього середовища, звичайно оС.
Коли >, то приймають ряд заходів для збільшення , тобто збільшують , градієнт температури , F і т.д.
Надлишкову теплоту можна видалити примусовим прокачуванням масла через підшипник.
3.1.10. Визначають об’єм масла W (м3/с, л/хв), який необхідно прокачати через підшипник для видалення надлишкової теплоти:
, (3.1.14)
де с – питома теплоємність масла, Дж/(кг·К), с=1660…2100 Дж/(кг·К); - густина масла, кг/м3; =870…890 кг/м3; tвих, tвх – температура масла на виході з підшипника та на вході в підшипник; для розрахунків tвих=50 оС, tвх=35 оС.
Подальший хід виконання завдання аналогічний пп.2.9…2.13.
Таблиця 3.1