Расчет точносных параметров соединений машин и универсальных средств измерения (стр. 2 из 5)
2. Расчет и выбор посадок с зазором
Одним из наиболее распространенных видов подвижных соединений является соединение типа вал-подшипник скольжения.
Расчет посадок для подшипников скольжения на основе гидродинамической теории смазки сводится к определению наименьшего и наибольшего функциональных зазоров, конструктивного допуска, исходя из значения оптимального коэффициента запаса точности, к расчету квалитета и основных отклонений.
Исходные данные:
| Параметр | Обозначение | Значение |
| Номинальный диаметр соединения | dn | 63 мм. |
| Длина цапфы | l | 50 мм. |
| Шероховатость поверхности отверстия | RzD | 1,25 мкм. |
| Шероховатость поверхности вала | Rzd | 1,00 мкм. |
| Число оборотов цапфы | n | 900 мин-1 |
| Радиальная нагрузка на цапфу | R | 0,8 кН. |
| Система изготовления | Ch | - |
| Марка масла | М-10В2 | - |
Требуется:
1. Определить придельные функциональные зазоры в соединении.
2. Определить придельные конструктивные зазоры в соединении.
3. Выбрать посадку по таблице предельных зазоров или по таблицам предельных отклонений и допусков.
4. Построить в масштабе схему расположения полей допусков выбранной посадки с указанием все параметров деталей и соединения, конструктивного и функционального допусков.
5. Установить параметры шероховатости при обработки деталей и наиболее применимые технологические процессы.
6. Выполнить эскизы соединения в сборе и отдельных деталей с указанием шероховатости поверхностей, посадки и предельных отклонений.
7. Выбрать универсальные средства измерения для контроля размеров отверстия вала, записав их обозначение по ГОСТу.
Решение:
2.1. Определяю предельные функциональные зазоры
2.1.1. Определяю наименьшую толщину масленого слоя
Наименьшая толщина масленого слоя, необходимая для обеспечения жидкостного трения в подшипнике скольжения, равна:
где k0=2,0-коэффициент запаса надежности по толщине масленого слоя.
2.1.2. Определение угловой скорости вращения вала
2.1.3. Выбор конструктивных коэффициентов
(учитывают соотношение геометрических параметров l/d )
Коэффициенты k и m по И.Н. Поздову
| l/d | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
| k | 0,255 | 0,355 | 0,452 | 0,539 | 0,623 | 0,690 | 0,760 | 0,723 | 0,880 |
| m | 0,365 | 0,472 | 0,568 | 0,634 | 0,698 | 0,705 | 0,760 | 0,823 | 0,880 |
При l=50 10-3м. и dn=63 10-3м.,l/d=50/63=0.8.
По табл.: k=0,623, m=0,698.
2.1.4. Определяю среднее давление на цапфу
2.1.5. Определяю динамическую вязкость масла
Беру значение вязкости масла при наибольшей реальной рабочей температуре,
т.к. с увеличением температуры вязкость масла уменьшается и понижается несущая способность и наибольший функциональный зазор в посадке.
Рабочая температура и динамическая вязкость масла М-10-В1 ГОСТ 17479,1-85 равна t=1000,
2.1.6. Определение предельных функциональных зазоров
Определяю наибольший и наименьший функциональный зазоры, при которых обеспечивается жидкостное трение в соединении
Т.к. значения
принимаю 
т.к. при происходит увеличение биения вала о втулку, что приводит к значительным пластическим деформациям поверхности трения и поломке узла.2.2. Определение конструктивных зазоров
2.2.1. Определяю конструктивный допуск
где TF -функциональный допуск посадки, KT – коэффициент запаса точности,
KT =1,5….11(оптимально KT =3….5).
Функциональный допуск посадки равен
Коэффициент запаса точности равен
где k-число единиц допуска, i-единица допуска, i=1,90мкм., k=100.
KT=870/(2 100 1,90)=2,3
Тогда
TK=870/2.3=378мкм.
2.2.2. Определяю предельные конструктивные зазоры
Наименьший конструктивный зазор равен:
Наибольший конструктивный зазор равен:
2.3. Выбор посадки
Условие выбора
где SCmax и SCmin –наибольший и наименьший стандартный зазоры в посадке.
Система посадки заданна в системе отверстия cH .
Выбираю основное отклонение
(для системы вала
)для диапозона основных отклонений от a до h при dn=63мм. Имею:
где es=-10мкм.- буквенное обозначение «g», следовательно 
Определяю допуски на изготавление детали по зависемости:
Для dn=63мм. Находим сумму допусков отверстия и вала. При этом обычно на технологически более сложно обрабатываемую поверхность детали (обычно отверстие) назначают больший допуск (квалитет).
2.4. Построение схемы расположения полей допусков
Строю схему расположения полей допусков с указанием предельных откланенений, допусков и предельных зазоров.
Схема расположения полей допусков посадки О63H11/g11.
2.5. Определяю параметры шероховатости (Ra или Rz) и наиболее приемлемый технологический процесс при обработки деталей.
Среднее арифметическое отклонение профиля для отверстия и вала равно:
где Кф - коэффициент, зависящий от допуска формы. При допуске формы равном 60% от допуска размера Кф=0,5.
Округляю до стандартного значения
-отверстие 11-го квалитета –зенкерование чистовое:
-вал 11-го квалитета – строгание – чистовое.
2.6. Эскиз детали и соединения с указанием шероховатости поверхностей и предельных отклонений:
Эскиз детали и соединения.
2.7. Выбор универсальных средств измерения.
где
- предельная погрешность средств измерения, б- допускаемая погрешность измерения.Для отверстия
,имею ITD11=190мкм., 
Выбираю нутромер индикаторный ,средство установки - концевая мера 4-го класса ,
Для вала
, имею ITd11=190мкм., 