2.1 Расчетные формулы

Определение среднего давления [1]:

, Н/м²; (2.1.1)

При расчете по произведению толщины пленки и величины зазора [1]:

, м², (2.1.2)

где - толщина масляной пленки, S - расчетная величина зазора, - угловая скорость поверхности вала, относительно отверстия.

Условие наивыгоднейшего теплового режима при наименьшем коэффициенте трения [1]:

h = 0,250 S; (2.1.3)

Подставив выражение 2.3 в выражение 2.2, получим:

, м, (2.1.4)

где - расчетная величина зазора, обеспечивающая наивыгоднейший тепловой режим при наименьшем коэффициенте трения.

, м; (2.1.5)

Изм.

Лист.

№ докум.

Подп.

Дата.

Лист

Расчетно-графическая работа

5

Расчетный зазор, по которому выбирается посадка [1]:

, мкм, (2.1.6)

где и - шероховатости поверхностей вала и отверстия по ГОСТ 2789-73.

Примем = 0,32∙10^-5 м, = 0,63∙10^-5 м [1].

Следующее условие обеспечивает наличие зазора, близкого к расчетному, при сборке стандартной посадки:

, (2.1.7)

где - средний зазор, расчитанный для выбранной посадки по ГОСТ 25347-82. Расхождение значений и допускается в пределах ±5% [1].

Выбор посадок H/h и H/a не рекомендуется [1].

Выбранную посадку необходимо проверить на минимальную толщину масляной пленки , при которой обеспечивается жидкостное трение:

, мкм, (2.1.8)

где - максимальный зазор посадки по ГОСТ 2537-82.

Необходимое условие:

. (2.1.9)

Изм.

Лист.

№ докум.

Подп.

Дата.

Лист

Расчетно-графическая работа

6

2.2 Численный расчет

В соответствии с формулой (2.1.1):

g = 0,400∙10⁴/ (0,120∙0,190) ≈ 0,175∙10⁶ H/м². (2.2.1)

Угловая скорость:

ω = n ∙2π ≈ 0,170∙10² ∙2∙0,314∙10 = 0,107∙10³ рад/с. (2.2.2)

В соответствии с формулой (2.1.4):

S_наив = [(4∙0,520∙10^-2∙0,107∙10³∙0,180∙10^-1∙0,190)∙( 10^-6/ 0,180)∙(1/0,310)]^1/2 ≈ ≈ [0,761∙10^-2∙0,179∙10^-4 ]^1/2 ≈ [0,136∙10^-6]^1/2 ≈ 0,369∙10^-3 м. (2.2.3)

В соответствии с формулой (2.1.3):

h ≈ 0,250∙0,37∙10^-3 = 0,925∙10^-4 м. (2.2.4)

Расчетный зазор, определяющий выбор посадки, в соответствии с формулой 2.1.6:

S_расч ≈ 0,369∙10^-3 - 2∙0,95∙10^-5 ≈ 0,369∙10^-3 - 0,019∙10^-3 = 0,350∙10^-3 м; (2.2.5)

S_расч = 350 мкм.

2.3 Выбор посадки по гост 25347-82

В таблице 1 приложения приведены параметры посадок в системе отверстия для соединения номинальным диаметром 120 мм в 11 квалитете.

В соответствие с условием 2.1.7 наиболее близкие характеристики к расчетным имеет посадка : расхождение расчетного зазора и среднего зазора составляет 3 %, что соответствует допустимому расхождению [1].

Проверка посадки на минимальную толщину масляной пленки h_min, при которой обеспечивается жидкостное трение в соответствии с формулой 2.1.8:

h_min = (92,5∙369)/(560 + 9,5) ≈ 60 мкм. (2.2.6)

Необходимая минимальная толщина масляной пленки удовлетворяет условию 2.1.9.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подп.

Дата.

Лист

Расчетно-графическая работа

7