Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
134
шипы и пяты
введением коэффициента Ii0. Значение коэффициента ка зависит
где Q — радиус закругления заплечика (ра-
от отношении
d о -г- И
диус галтели), и может быть взято по диаграмме (фиг. 122). Кроме того, к0 зависит от материала вала. Приведенные на фиг. 122 значения относятся к сталям с ae = 40 ч- 60 кГ/мм2, для более прочных сталей зпачения кс повышаются.
Допускаемые значения удельного давления Iq] зависят от материала шипа и подшипника (вкладышей) и могут быть взяты по
табл. 14.
Найденные значения диаметра d и длины / шипа проверяются на нагревание, причем допускаемые зпачения Iqv] берутся по табл. 15.
Если проверка на нагревание дает удовлетворительный результат, то найденные зпачения размеров шипа принимаются, если же результат получается неудовлетворительным, производят пересчет. Очевидно,
Q8 O1Q Фиг. 122.
I1DdId0
qv
P
~dT
п п
d
Pn 1910/
< [9V].
(61)
Из формулы (61) определяют новое значение длипы шипа I, а по нему из расчета на изгиб находят диаметр шипа d.
В заключение настоящего параграфа сделаем следующее замечание. Рассмотренный метод расчета цилиндрического шипа является весьма условным как в силу допущений, сделанных о законе распределения нагрузки по длине шипа и его окружности, так и потому, что расчет на нагрев базировался на законах трения сухих (несма-
Таблица H
Средние допускаемые значения удельного давления для цапф
Материал шипа и икладыша подшипника
[?1 п кГ/см*
Сталь по чугуну ..............
Сталь но бронзо или латуни .........
Сталь закаленная или шлифованная по бронзе
Сталь по белому металлу..........
Сталь закаленная и шлифованная по баббиту Сталь но стали закаленной и шлифованной То же при смазке под давлением......
20—30 50 80 60 90 150 250—350
УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ жидкостного ТРЕНИЯ
135
Таблица 15
Допускаемые значения произьедений qv
Назначение [Ф'1 в кГ.«/слі2сек
Шипы кривошипов стационарных машин ......... 10—20 10—25 15—20 30—40 80—100 250—350 * 300—500* 30—35 50—70 100—130
* Данные относятся к случаям, когда обеспечен режим жидкостного трения.
занных) тел. Несмотря на свою условность, этот расчет во многих случаях дает вполне удовлетворительные результаты благодаря тому, что допускаемые значения q и qv установлены на основе большого опыта конструирования и эксплуатации опор скольжения. Кроме того, надо иметь в виду, что для случаев сравнительно бедной смазки (так называемое полусухое или полужидкостное трение) в настоящее время нет иной, более совершенной методики расчета, чем рассмотренная. В случае, когда обеспечен режим жидкостного трения, должен быть применен другой метод расчета, краткие сведения о котором даны в следующем параграфе.
§ 33. УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ
Как известно, при учете сопротивления трения между скользящими друг по другу деталями особый интерес представляет получение жидкостного трешгя (см. І! 14), нри котором не только уменьшается в значительной степени сопротивление трения, но, что особенно важно, отсутствует износ рабочих поверхностей деталей.
Согласно разработанной Н. П. Петровым гидродинамической теории смазки, сила трения при жидкостном трении определяется по формуле
F ж = \iP,
где и. — отвлечепное число — коэффициент жидкостного трения, который значительно меньше /—коэффициента сухого трения. Согласно теории Петрова (см. § 14)
где T] — абсолютная вязкость смазочного материала в кГсек/м*; V — относительная скорость трущихся тел в м/сек; h — наименьшая толщина масляного слоя в м; q — средпее удельное давление в кГ/м2,
136
шипы и пяты
Наибольшее значение для получения жидкостного трения в паре шип — втулка имеет скорость v иди, что то же, п — число оборотов шипа в минуту.
Наименьшая толщина масляного слоя при данном режиме работы шипа может быть определена по формуле
d* T] nl
h~ 18,3•1CV (/ +d) ' {
где все линейные размеры d, I, s даны в см, причем зазор s = а\ — d. Величину зазора рекомендуется выбирать по формулам:
а) при ходовой посадке шипа во втулку при 2-м классе точности
з
s = 0,0015l/d (в мм) см,
б) при легкоходовой посадке
3____
s = 0,0025)^ (в мм) см,
где п — число оборотов шипа в минуту;
q — среднее удельное давление в кГ/сл»2;
т) — абсолютная вязкость смазочного материала, которая для машинных масел может быть ориентировочно принята
T) =; 0,003 кГсек/м*. Формула (62) позволяет произвести проверку наличия жидкостного трения.
Таблица 16
Средние значения высоты неровностей
Характер обработки поверхности Высота выступов д в MM
Чистовая обточка и шлифование наждачным полотном № 1 Обработка чистовым резцом и шлифование наждачным по-Плоская поверхность, пришабренная по чугунной плите . . 0,03—0,04 0,02—0,03 0,01—0,02 0,006—0,007 0,004—0,006 0,003— 0,004 0,001—0,003
В зависимости от характера обработки поверхностей шипа и вкладыша подшипника по табл. 16 определяется высота выступов O1 и бг (см. фиг. 46).
Определив по формуле (62) толщину масляного слоя и сравнивая ее с суммой O1 -j- O2 высот выступов, установим наличие жидкостного трения при удовлетворении условия
