Жидкостная смазка ПС обеспечивается в случае, когда действительный зазор сопряжения находится в интервале от [Smin] - наименьшего функционального до [Smax] - наибольшего функционального. Предельные зазоры реальной выбранной посадки Smin и Smax должны находиться в промежутке между функциональными (см.рис.7.3). Практикой установлено, что оптимальный рабочий режим ПС ( t = 50°C, при наибольшей толщине h') наблюдается при условии, когда соотношение рассматриваемых показателей определяется равенством h' = 0.25S. Зазор (S), при котором наблюдается наибольшая толщина слоя масла между цапфой и поверхностью втулки (рис.7.2.б) называется оптимальным (Soпт). Поэтому при выборе стандартной посадки необходимо,чтобы ее среднее значение зазора было равно оптимальному :
Sср.ст.» S oпт . ( 7.1 ) где Sср.ст = ( Smin+ Smax ) / 2
Существенное влияние на зазор и, соответственно, на hmin оказывают погрешности формы gф, расположения gр, упругого изгиба gи, температуры gt и др.
Существует несколько методов расчета посадок с зазором, каждый из которых определяется уровнем проработки влияния дополнительных погрешностей деталей на зазоры, и, в конечном итоге, на толщину масляного слоя между поверхностями шипа и втулки (вкладыша) в рабочем режиме.
Методы расчета
Исходные данные:
l -длина сопряжения, м;
d - диаметр сопряжения, м;
F=P=R*, усилие на один шип, H;
w - угловая скорость, с-1 ;
w= pn/ 30 ;
где n - частота вращения вала, об/мин.
Для расчета ПС необходимы материал вала и втулки и смазочный материал, который, в общем случае, определяется линейной скоростью точки поверхности вала [1, 9, 10].
m ¾ динамическая вязкость масла, H·c/м2 = Pa·c.
* - условные обозначения усилия равнозначны
1.Приближенный метод. Данный метод проводится с введением ряда опытных данных и ограничений. Этот метод расчета допустим при соотношении ld = 0.5…1.5 включительно и приведен в задании 4 [9]. Решение задачи данным методом сводится к определению Sопт , с учетом только погрешностей шероховатостей поверхностей и последующим выбором стандартной посадки согласно ф.(7.1).
При данном методе расчета погрешности, вносимые изменением формы за счет температуры, упругой деформации и др., не учитываются.
Характеристическое произведение h·S определяется по ф.(7.2):
hS = 0.52d2 wml p(d + l) (7.2)
где h – толщина масляного слоя в рабочем режиме,м (рис. 7.2.б);
s – зазор в ПС, м;
p- удельное давление, Пa;
p=F/ (d·l ) (7.3)
и с учетом зависимости
наибольшей толщины масляной пленки hопт=
Sопт = Ö4·
Тогда расчетный зазор составит :
Sрасч=Sопт – 2(Rz1+Rz2 ), ( 7.5 ) где RzD, Rzd– шероховатости поверхностей отверстия и вала, м.
Далее выбирается стандартная посадка, порядок выбора которой рассмотрен выше и средний зазор которой должен быть равен расчетному:
Sср ст » Sрасч (7.6 )
Разность значений среднего зазора стандартной посадки и расчетного зазора должна соответствовать неравенству:
( Sрасч - Sср ст ) Sрасч ·1
После выбора посадки необходимым и достаточным условием является определение hmin, величина которой должна быть больше суммы шероховатостей сопрягаемых поверхностей (см. рис. 7.2, в), и соответствует неравенству ф.(7.8):
hmin> RzD+ Rzd , ( 7.8 )
где hmin – минимальная толщина масляного слоя
hmin = hSSmax ст + 2(RzD + Rzd) (7.9)
Несоблюдение неравенства ф. (7.8) приводит к разрыву масляной пленки (рис.7.2, б) и переходу режима работы ПС на полусухое или сухое трение. В этом случае расчет ПС проводится иным методом [1, 5].
2. Упрощенный метод расчета ПС.Данный метод подробно рассмотрен в работе [5, c.304 ].Особенность этого метода заключается в том, что толщина масляного слоя определяется с учетом геометрических погрешностей формы, вносимых не только шероховатостью, но и другими погрешностями и рассчитывается по ф. (7.10 ):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.