Изучение экспериментально-демонстрационной установки для сборки валов и вкладышей, определение радиального зазора в подшипниках скольжения

Цель: Изучение экспериментально-демонстрационной установки для сборки валов и вкладышей, определение радиального зазора в подшипниках скольжения, проверка правильности прилегания вкладышей к валу, проверка осевого зазора.

Общие сведения.

При определении величины зазора и подборе посадке в подшипниках жидкостного     трения     пользуются     следующими     данными     о подшипниковом узле:

dн.c. - номинальный диаметр соединения вал-подшипник, мм,

I - длина подшипника, мм.

р - величина удельного давления смазки, Н/м2 (кгс/см2)

ω - угловая скорость вала, рад/с.

n-частота вращения вала, об/мин.

tn- рабочая температура подшипника,C⁰

μ - динамическая вязкость смазки, Н С/м2

Таблица 1. Нормирование шероховатости поверхности деталей.

Характеристика поверхности		Значение параметра		Ra, мкм
		6-9	10-12
Посадочные поверхности подшипников скольжения	Вал	0,4-0,8	0,8-3,2	0-1-0,4
	отверстие	0,8-1,6	1,6-3,2	0,2 - 0,8

Рисунок 1. Значения относительного эксцентриситета X (X min, X max, X опт) при Ah и I / d н.с.

Оборудование и приборы.

Опытная установка.

В качестве опытной установки собран стенд сборки валов и вкладышей. Тонкостенные вкладыши и крышки подшипников взяты от автомобиля, вал подобран по диаметру. В стенде представлены подшипники работающие в условиях жидкостного трения и упорные подпятники скольжения фиксирующие осевые перемещения вала. Помимо демонстрационного значения стенд предусматривает проведение опытов: проверка радиального зазора, бокового зазора, осевого зазора.

Рис.2 Схема установки для сборки валов и вкладышей.

1- верхний и нижний вкладыши подшипника.2 - верхний и нижний вкладыши упорных подпятников скольжения.3 - вал-шестерня.4 - корпус подшипника. 6 - крышка корпуса.

Измерительный инструмент и материалы.

Свинцовая проволочка диаметром 0,6 -1 мм. Микрометр с пределом измерения 0 - 25 мм. Набор плоских щупов.

Рис.3 Измерение зазоров в подшипнике скольжения.

Отчет.

Дано: Подшипники жидкостного трения (l = 25 мм) и вал (d ном.с. = 60 мм). Смазка   централизованная    маслом   марки И12-К, tn =80 °С, ω=500 рад/с.

Задаемся высотами неровностей трущихся поверхностей вала и вкладыша (табл.1)

Rad = 0,8 мкм - вал

RaD - 0,8 мкм – вкладыш

Определяем допускаемую толщину масляного слоя

[h _min] = к(4RaD+4Rad+Yg) ≈2(4_*0,8+4_*0,8+2)10^-6=16,8 мкм.

где:

к > 2 - коэффициент запаса надежности

Yg = 2 - добавка на неразрывность масляного слоя

Зададимся рабочей t⁰ подшипника tn = 80 ⁰С.

Выберем из таблицы 2 значения μ табл. = 9_*10^-3 Н _* С/ мм при

tn = 50⁰ С.

В  соответствии  с  принятой  рабочей температурой   определим динамическую вязкость масла

 Н _* С/ мм

Предварительно найдем отношение I /dн.c.=25/60= 0,4.

По диаграмме на рис.1 найдем используя значение Ah = 0,216 и I / d =0.4 минимальный относительный эксцентриситет

X _min ≠ 0,3

X _min = 0,35

Находим минимальный допускаемый зазор:

[S_min]= 2 [h_min]/1 - X_min = 2 _*16,8 _*10⁴ /1 - 0,35 = 52 мкм

По значениям Ah = 0,216 и I / d = 0,4 находим максимальный эксцентриситет X _max = 0,78 (рис. 1)

Определяем максимальный допускаемый зазор

[S_min]= 2 [h_min]/1 - X _mах = 2 _*16,8 _*10⁴ /1 - 0,78= 152 мкм

0пределяем минимальный и максимальный зазоры:

S _min= [S_min]=52 мкм

S _max = [S _max] - 8 (Rad + RaD) = 152-8 (0,8 + 0.8) = 139 _МКМ

При выборе посадки используем условие, что средний зазор Sc посадки примерно равен оптимальному S опт.

S_опт= (2 [h_min]/1 - X _mах)(А_опт/Аh) = (2 -16,8. 10⁴ )0.235 / (1 - 0,55) 0,216= 81 мкм

Значение А_опт = 0,235, (найден из графика на рисунке 1) Х_опт = 0,55

Используя таблицу  определили,  что  условиям   подбора   посадки соответствует предпочтительная посадка в системе отверстия:

n60

Средний зазор  S_с= 136+60/2=98 мкм ≈ S_отп

Боковой зазор  в= S_с/2=98/2=49 мкм

 

таблица 2.

Расчетные зазоры				Действительные измерения
S опт. расч. мкм.	Sc станд. мкм	в, мш	е, мкм	S, мкм	в, мкм	е, мкм
81	98	49	50	170	40	360