- •Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Взаимозаменяемость и технические измерения»
- •Задача №1. Построение схем расположения полей допусков есдп для сопряжения в системах отверстия и вала
- •Задача №2. Расчет и выбор посадки с зазором подшипника скольжения по упрощенному варианту.
- •Задача №3. Расчет и выбор посадки с натягом (прессовые посадки).
- •Задача № 4. Расчет и выбор посадок подшипника качения
Задача №2. Расчет и выбор посадки с зазором подшипника скольжения по упрощенному варианту.
Исходные данные: число оборотов вала п. об/мин — 1000; радиальная нагрузка на опору R, Н - 20000; длина сопряжения I, мм - 85; номинальный диаметр сопряжения d, мм - 100; используемое масло - Тур 30.
Порядок выполнения:
-
Определяем угловую скорость вала:
-
Определим среднее удельное давление на опору сопряжения:
-
Определение коэффициента вязкости масла при рабочей температуре : Для масла Тур 30:
Выбираем
-
Определим величину масляного зазора:
-
Определяем шероховатости поверхностей отверстия и вала:
-
Находим величину:
-
Определяем минимальный масленый слой выбранной посадки:
-
Проверка достаточности слоя смазки (оценка возможности жидкостного режима трения). Для обеспечения жидкостного трения необходимо, чтобы микронеровности цапфы и вкладыша не касались при работе подшипника, а для этого должно выполняться условие
По полученным значения , то есть условие выполняется.
Вывод: по условию жидкостного трения посадка обеспечивает условие работы подшипникового узла при заданном тепловом режиме.
Задача №3. Расчет и выбор посадки с натягом (прессовые посадки).
Исходные данные: наружный диаметр вала ; внутренний диаметр вала наружный диаметр втулки ; длинна сопряжения ; материал – Ст. 40; крутящий момент - 1200.
Порядок выполнения:
1.По исходным данным определяем минимально допустимое эксплуатационное давление, способное передать заданный крутящий момент:
2. Найдём материал:
Данное значение соответствует стали 3.
3. Определим шероховатость:
4. Определяем коэффициент Ляме:
5. Определим величину наименьшего натяга без учета шероховатости:
6. Определим величину наименьшего натяга с учетом шероховатости:
7. Определяем наибольший расчетный натяг без учета шероховатости:
-
Определяем наибольший расчетный натяг с учета шероховатости:
-
По полученным технологическим натягам выбираем стандартную посадку ЕСДП с натягом в системе отверстия. Условию выбора .
-
Проверим выбранную посадку на прочность и оценим возникающие напряжения.
Для этого определим максимальное удельное давление выбранной посадки:
Графическое изображение полей допусков посадок с зазором
Задача № 4. Расчет и выбор посадок подшипника качения
Исходные данные: наружный диаметр D, мм - 230; внутренний диаметр d, мм -100; нагрузка R, Н - 4500; вид нагружения по D: циркулярно нагруженные кольца; вид нагружения по d: местно нагруженные кольца.
Порядок выполнения:
-
Определяем техническую характеристику подшипника качения, исходя из легкой серии по d, ближе по числовому значению:
Принимаем: Внутренний диаметр ; Наружный диаметр ; Обозначение подшипника: 1000916; Ширина подшипника ; Радиус закругления .
-
0пределяем интенсивность радиальной нагрузки:
где: - радиальная реакция опоры на подшипник, ; - рабочая ширина посадочного места подшипника (, где - ширина подшипника, ; - радиус закругления, ); - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (в данном случае (при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации) ); - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, при сплошном вале ; — коэффициент неравномерности радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядном коническом роликоподшипнике. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом .
Местным нагружением нагружено внутренее кольцо подшипника, и для него по табл. П.19, используя подсчитанную интенсивность радиальной нагрузки и диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника , производим уточнение поля допуска для сопрягаемого вала: в 6 квалитете это поле js6.
Окончательно выбираем для вала посадку .
-
Посадка кольца с циркулярным нагружением назначается по табл. П.20. Для нормального режима работы с перегрузками не более 150 % при сопрягаемом диаметре табл. П.20 рекомендует два поля допуска: G7 для неразъемного корпуса и H7 для разъемного. Поскольку информация о конструкции корпуса в исходных данных не оговаривается, выберем в качестве предпочтительного поля допуска отверстия H7, то есть обеспечивает большую точность и защиту от вибраций подшипникового узла.
Окончательно выбираем для корпуса посадку .
-
По буквенному обозначению полей допусков посадок для внутреннего и наружного колец подшипника определим предельные отклонения.
-
Определим отклонения посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с подшипником. В нашем примере для вала 100 js6 по табл. П5 . Для отверстия по табл. П.4
-
Определим отклонения на посадочные элементы самого подшипника по табл. П.22. Для внутреннего кольца . Для наружного кольца
Графическое изображение полей допусков посадки с зазором
Графическое изображение полей допусков посадки с зазором
-
Проверим выполнение условия положительности посадочного зазора:
где - начальный радиальный зазор (до установки подшипника на вал и в корпус); - посадочный зазор (после установки подшипника); и - деформации соответственно наружного и внутреннего колец.
-
По внутреннему посадочному диаметру подшипника из табл. П.23 определяем величину начального радиального зазора подшипника при его изготовлении (по основному ряду). Для этого из табл. П.23 выписываются максимальный и минимальный начальные зазоры, а затем подсчитывается средний начальный зазор.
Для нашего примера ,
-
Определим величину приведенного диаметра для каждого кольца:
-
Определим деформацию каждого кольца от максимально возможного натяга соответствующей посадки:
, т. к. посадка наружного кольца - с зазором.
-
Определим величину посадочного зазора:
Условие положительности посадочного зазора, необходимое для работы подшипника, выполняется.