Статистические методы оценки качества сборки изделий. Расчет и выбор посадок с зазором.

Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соединений и служат для обеспечения свободы перемещения деталей относительно друг друга, размещения слоя смазки, компенсации температурных деформаций и т.д. В неподвижных соединениях зазор обеспечивает свободную сборку деталей, а неподвижность обеспечивается дополнительными креплениями – шпонками, винтами, болтами, штифтами и т.д.

Подвижные соединения имеют широкое распространение во всех видах машиностроения: двигатели внутреннего сгорания (коленчатый вал – вкладыш, распределительный вал – посадочные поверхности, гильза – поршень, поршневые пальцы - втулки поршня или шатуна, топливный и масляный насосы, помпа, редуктор и т.д.); металлообрабатывающие станки (коробка, редуктор, станина - суппорт, верхние и нижние салазки, пиноль - корпус задней бабки и т.д.).

Характер и условия их работы чрезвычайно разнообразны. Они различаются по температурному режиму, способу подвода смазки, направлению действия нагрузок, характеру взаимного перемещения деталей и т.п.

Подвижные соединения, как правило, должны работать в условиях смазки. Однако есть и такие соединения, в которых за счет высокой точности отработки, минимальной шероховатости, надежность и долговечность обеспечены.

Исходя из условий эксплуатации конструкторы выбирают методику расчета:

- по условию обеспечения жидкостного трения подшипников скольжения;

- по условию компенсации формы и расположения;

- по условию компенсации температурной деформации и т.д.

Рассмотрим пример определения посадок подвижного соединения подшипника скольжения на основе гидродинамической теории смазки.

В состоянии покоя под действием силы тяжести вал находится в крайнем нижнем положении с зазором S. При вращении силы трения увлекают смазку в клиновидную щель между, валом и отверстием.

а) в состоянии покоя б) при установившемся режиме работы

Положение вала в соединении вал – подшипник скольжения

Под действием возникающего в клине давления и при определенном соотношении размеров сопряжения, частоты вращения, вязкости смазки и удельного давления вал, как бы всплывает, опираясь на масляный клин толщиною h, и несколько смещается в сторону вращения.

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ №1 (подвижного соединения)

1.1.1 Определяем величину hS (зависимость между величиной зазора и толщиной масленого слоя)

,

где h – толщина масляного слоя в месте наибольшего сближения вала и подшипника в процессе работы, м;

S – максимальный зазор в состоянии покоя, м;

ω – угловая скорость, рад/с;

η – абсолютная вязкость масла, Паּс;

l – длина подшипника, м;

d_н – номинальный диаметр, м;

q – среднее удельное давление в подшипнике, Па.