Расчет и выбор посадок Выполнили Подгол А. А. Доронин Я. А. гр. ПБ-319
Применение посадок Посадки с зазором Большой опыт применения посадок накоплен в конструкторских подразделениях всех отраслей машиностроения. На производстве иногда используют устаревшие наименования посадок с зазором (по системе ОСТ, которая в 1977 г. была заменена ЕСДП): скольжения, движения, ходовые, легкоходовые, широкоходовые и тепловые ходовые.
Посадки скольжения - минимальный зазор равен нулю, широко используются для подвижных и неподвижных соединений, основные отклонения H и h. Посадки движения - характеризуются малыми зазорами, используются для подвижных соединений, основные отклонения H- g, G-h
Посадки ходовые - наиболее распространены для умеренных скоростей вращения (50. . 2000 мин-1), основные отклонения H- f F-h. Посадки легкоходовые - используются при скоростях вращения 2. . . 25 тыс. мин-1 или при больших длинах соединений, основные отклонения H - е, E-h
Посадки широкоходовые - используются при очень больших скоростях вращения (25. . . 50 тыс. мин-1), основные отклонения H-d, D-h Посадки тепловые - ходовые характеризуются большими зазорами для компенсации тепловых деформаций, основные отклонения Н -а, b, с, ABC-h
Расчет посадок с зазором Типовыми посадками с зазором являются гидродинамические подшипники скольжения. Нормальные условия работы таких соединений создаются при обязательном наличии слоя смазки между сопрягаемыми поверхностями, гарантирующими жидкостное трение.
При жидкостном трении происходит замена трения между металлическими поверхностями сопряженных деталей на внутреннее трение в смазочной жидкости. Жидкостное трение достигается за счет гидравлического давления, создаваемого смазочной жидкостью при вращении вала в подшипниковой втулке.
При повороте вала в подшипнике смазочная жидкость, находящаяся в зазоре между валом и втулкой, увлекается валом в сужающуюся клиновую зону и создает гидравлическое давление жидкости на вал. Когда созданное таким образом давление превысит нагрузку на опору, происходит подъем и смещение вала относительно втулки, которые в последующем стабилизируются, образуя гарантированный зазор - смазочный слой hmin.
Расчет посадок с натягом Посадки с натягом в основном применяют для неподвижных неразборных в процессе эксплуатации сопряженных деталей без дополнительных крепежных средств. Примерами применения посадок с натягом являются соединение осей и бандажей со ступицами колес железнодорожного транспорта, венцов со ступицами червячных колес, вкладышей подшипников с корпусными деталями.
Основные задачи расчета посадок с натягом сводятся к определению: - расчетного натяга и соответственно стандартной посадки конкретного соединения; - величины усилия запрессовки или температуры нагрева де ли с охватывающей сопрягаемой поверхностью для выбора пресса и нагревательного оборудования; - расчетной прочности сопряжения из условия обеспечения неподвижности в процессе эксплуатации; - напряжений, возникающих после сборки в материалах сопрягаемых деталей.
Расчет переходных посадок выполняют реже, по сравнению с расчетом посадок с зазорами и натягами, и в основном как поверочный. Такие расчеты состоят из расчета вероятности зазоров и натягов в сопряжении, расчета наибольшего зазора по предельно допустимому эксцентриситету, расчета прочности только для тонкостенных деталей, а также усилия сборки при наибольшем натяге посадки. Основные расчеты в переходных посадках расчеты вероятности получения натягов и зазоров.
Методы выбора посадок Выбор посадок для подвижных и неподвижных соединений проводят на основании расчетов, аналогичных данным соединениям которые апробированы на практике, и экспериментальными следованиями в конкретных условиях работы соединения.
В большинстве случаев используют комплексный метод, учитывающий достоинства каждого. В подвижных соединениях устанавливают гарантированный зазор, обеспечивающий взаимное перемещение сопрягаемых деталей, для размещения слоя смазки с учетом конкретных условий силовых и кинематических параметров работы сопряжения, теплового режима, требований к точности параметров геометрической формы, расположения и шероховатости поверхностей.
Для ответственных поверхностей, работающих в условиях жидкостного трения, расчет гарантированных зазоров проводят на основании гидродинамической теории смазки. При работе сопряжения в условиях полужидкостного, полусухого и сухого трения выбор посадок проводят по аналогии с посадками, хорошо оправдавшими себя на практике.
Выбор посадки для неподвижного соединения проводят так, чтобы наименьший зазор обеспечивал свободную сборку деталей и учитывал компенсацию допусков формы и расположения. Наибольший зазор в таких посадках рассчитывают из допусков эксцентриситета (е) для цилиндрических деталей или из допусков смещения осей для плоских деталей.
Важным компонентом основы метрологического обеспечения являются методические инструкции и руководящие документы, под которыми подразумеваются нормативные документы методического содержания, разрабатываются организациями, подведомственными Госстандарту Российской Федерации.
