Назначение посадок с зазором.

Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соеди­нений деталей. В подвижных соединениях зазор служит для обеспечения сво­боды перемещения, размещения слоя смазки, компенсации температурных де­формаций, а также компенсации отклонений формы и расположения поверхно­стей, погрешности сборки и др. Для наиболее ответственных соединений, которые должны работать в условиях жидкостного трения, зазоры подсчитываются на основе гидродинамической теории трения. В случаях, когда допуска­ется работа соединения в условиях полужидкостного, полусухого и сухого тре­ния, выбор посадок чаще всего производится по аналогии с посадками известных и хорошо работающих соединений. При этом следует вносить поправки с учетом конкретных особенностей параметров и условий работы соединений.

В неподвижных соединениях посадки с зазором применяются для обеспече­ния беспрепятственной сборки деталей (в особенности сменных). Их относитель­ная неподвижность обеспечивается дополнительным креплением шпонками, винтами, болтами, штифтами и т. п. Выбор посадки для неподвижного соединения производится таким образом, чтобы наименьший зазор обеспечивал компенсацию отклонений формы и расположения сопрягаемых поверхностей, если они не огра­ничиваются полями допусков размеров этих поверхностей. Кроме того, наименьший зазор должен включать, если это необходимо, запас на регулирова­ние взаимного расположения деталей в сборе, их центрирование и т. п., а также запас на свободное вхождение одной детали в другую, что особенно важно в ус­ловиях автоматической сборки. Наибольший зазор в посадках неподвижных соединений определяется из допустимого эксцентриситета е или смещения осей (плоскостей симметрии) сопрягаемых деталей, который может быть ограничен либо требованиями к точности механизма, либо для уменьшения динамических воздействий (вибраций, ударов и т. п.). При этом должно соблюдаться условие:

где - параметры шероховатости поверхности соответственно отверстия и вала.

2.2 Расчёт посадки с зазором.

2.2.1 Среднее удельное давление р, Н/м² в подшипнике определяется по формуле:

,

где R — радиальная нагрузка на цапфу, Н;

l — длина подшипника, м;

d_н — номинальный диаметр соединения, м.

Па.

2.2.3 Допускаемую минимальную толщину масляного слоя [h_min], мкм устанавливаем по формуле:

,

где R_zd — шероховатость поверхности вала, мкм;

R_zD — шероховатость поверхности вкладыша, мкм;

k ≥ 2 — коэффициент запаса надежности по толщине масляного слоя;

γ _д - добавка на неразрывность масляного слоя, γ _д =2÷ З мкм.

мкм.

2.2.4 Задаемся рабочей температурой подшипника t_п. Правильность назначения температуры подшипника проверяется тепловым расчетом. Рабочая температура подшипника должна быть не выше 60÷ 75˚ С. Для предварительных расчетов t_п = 50˚ С.

В соответствии с принятой температурой t_п и маркой масла определяется динамическая вязкость масла μ, Н·с/м²:

,

где μ _табл – динамическая вязкость при t_п = 50˚ С, Н·с/м² .

Н·с/м² .

2.2.5 Значение A_h по рассчитываем формуле:

,

где — величина при данной толщине масляного слоя h_min, зависящая от относитель­ного эксцентриситета х и отношения l/d_н;

— угловая скорость, рад/с.

.

2.2.6 По найденному значению A_h определяем из рисунка 1 минимальный относительный эксцентриситет x_min, при котором толщина масляного слоя равна [h_min].

Рисунок 3. Зависимости для половин­ного подшипника А=f(х)

;

По найденному значению x_min рассчитывается минимальный допускаемый зазор [S_min], мкм:

;

мкм.

2.2.7 Определяем x_max по рисунку 1. По найденному значению x_max рассчитываем максимальный допускаемый зазор [S_max], мкм:

;

;

мкм.

2.2.8 По ГОСТ 25347-82 подбирается посадка, при которой выполняются условия:

;

;

мкм;

мкм.

Принимаем посадку Ø .

2.3 Применение посадок с зазором.

Большой опыт применения посадок накоплен в конструкторских подразделениях всех отраслей машиностроения. Наиболее ярко выделяется опыт обобщения эксплуатационных и технологических свойств качества посадок. Этот опыт в должной мере способствовал непрерывному повышению качества посадок, приближая их к оптимальным показателям. На производстве иногда используют устаревшие наименования посадок с зазором (по системе ЕСДП): скольжения, движения, ходовые, легкоходовые, широкоходовые, тепловые ходовые. Посадки скольжения - минимальный зазор равен нулю, широко используются для подвижных и неподвижных соединений, основные отклонения H и h.

В подвижных соединениях указанные посадки применяются при невысоких требованиях к точности, например ползуны на призматических шпонках включающих механизмов; соединительные муфты на валах; поршни и поршневые золотники в цилиндрах; шпиндели клапанов в направляющих некоторых двигателей внутреннего сгорания; шатуны между буртами вкладышей шатунных головок компрессора; шестерни, зубчатые торцовые муфты и тому подобные детали на валах при медленных или периодических поступательных и вращательных движениях и др.