Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 13. 30 mars 1954 - Konstruktörens krav på passningar, av Gustav Boestad
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
282
’ TEKNISK TIDSKRIFT
h0 oljefilmens minsta tjocklek. Formeln gäller
inom det mest aktuella området <5 ^ 4 h0.
Den erforderliga oljefilmtjockleken h0 beror i
första hand på lagerytans ytjämnhet och
smörjmedlets renhet. Ofta fås lämpliga värden ur
/i0 ^ 5 • 10~5Vd
med såväl h0 som d uttryckta i meter.
Friktionseffekten Pf i ett lager kan beräknas ur
rj v2 b d n
Pr =
1A-V
kpm/s
Sambanden enligt formlerna torde bäst diskuteras i
anslutning till ett exempel. Antar man lagerkraften F = 250
kp, lagrets bredd 35 mm och diameter 50 mm, varvtalet
600 r/min, oljans viskositet 0,003 kp s/m2 och h0 = 10 fi, får
man lagerspelet <5 48 (i. Lagertappens excentricitet e i
drift blir e = <3/2 — h0 = 0,024 — 0,010 = 0,014 mm.
Är man ej tillfreds med excentriciteten 0,014 mm och ej
vill göra lagret större (specifika trycket lägre) eller köra
med tjockare olja, kan man undersöka hur förhållandena
gestaltar sig med t.ex. spelet ö = 0,030 mm istället för
0,048 mm. Med hjälp av formeln för <5 fås då h0 = 0,006 mm.
Excentriciteten blir nu e = <5/2 — h0 = 0,009 mm istället
för 0,014 mm. Den nu erhålla filmtjockleken h0 = 0,006 mm,
kan godtas om ytjämnheten är tillräckligt god. Den
verk-mellan ytorna. Avståndet h’0 från gods till gods blir blott
H ~ H
h’0 = h0–—~—där Hr och He är ytornas profildjup.
Av samma anledning är det teoretiska lagerspelet <5 i
formeln större än det mätta <5’, i det tydligen 8 = 8’ + H1 + H2.
Med M1 = Ha = 2 fx, 8 = 30 (A och h0 = 6 {t fås 8’ = 34 och
h’0 = 4 (x. Spalten h’0 från gods till gods är avgörande för
driftsäkerheten. Medelspalt h0 och medelspel <5 bestämmer
excentricitet och friktionsarbete.
Friktionseffekten i lagret blir vid 8 — 48 (x
0,003 • 1,62 -0,00175 J\
0,000048
= 1,2 kpm/s
VI —0,42
Med spelet 8 = 0,030 mm får man friktionseffekten
1,9 kpm/s. I detta fall vore nog med hänsyn enbart till
friktionsarbetets absoluta storlek ännu mindre spel
möjligt. Värmeutvecklingen kan dock eventuellt bli besvärande.
När det är fråga om stor noggrannhet som i
verktygsmaskiner är övertemperatur en nackdel. Olikformig
temperaturfördelning och åtföljande materialutvidgning i lagrets
omgivning kan uppträda och motverka den eftersträvade
noggranna centreringen, övertemperaturen för ö = 0,030 kan
i nu ifrågavarande fall eventuellt röra sig om 20° — 30°C.
Höga temperaturer kan på olika sätt påverka lagrets
egenskaper. Skulle t.ex. tappen komma att bli 20°C varmare
än lagerkroppen eller denna hållas hoptryckt av ett kallare
omgivande lagerhus, utvidgar sig tappen relativt lagret med
måttet 20 ■ 50 • 0,000012 = 0,012 mm. Spelet sjunker då från
0,030 till 0,018 mm och h0 från 0,006 till 0,0035 mm. Spalten
h’0 minskas till 0,0015 mm. Risken för iskärning är då stor.
Friktionsarbetet och därav följande värmeutveckling måste
ha vuxit avsevärt på grund av att spelet blivit så litet.
Tappens övertemperatur kan öka ytterligare och spel och
spalt försvinna. Risken för denna eventualitet minskas, om
lagerkroppen är av brons e.d. med större
värmeutvidg-ningskoefficient än stål, förutsatt att lagerhuset — av järn
eller stål — ej är avsevärt massivare än lagerkroppen.
Frågan är nu vad man kan tillåta för ytterlighetsvärden
på lagerspelet. Tydligt är av det föregående, att 8 = 0,030
mm är i underkant, om filmtjockleken h0 ^ 0,006 mm
begäres, ytjämnheten är 2 fi. och tappen kan få
övertemperatur. Någon övertemperatur är regel. Man bör därför
ha 8 0,030 mm, under förutsättning att ytjämnheten
sättes 1,6 (x. vilket kan anses innebära, att ytjämnheten
i de flesta fall ligger under lfz. Därvid blir tappens
excentricitet ungefär 0,009 eller ca 0,010 mm. Hur stort
maximivärde på spelet som kan godtas beror enbart på hur stor
excentricitet som maximalt kan tillåtas, i detta fall kanske
0,020 mm. Spelet 8 kan då enligt den förut givna formeln
få vara maximalt ca 0,070 mm.
Är kraftens riktning oföränderlig kommer axelns läge i
olika maskiner i förhållande till lagrets centrum att variera
från 0,010 mm till 0,020 mm eller något mera med hänsyn
till att oljetemperaturen — och därmed oljeviskositeten —
är annorlunda vid start än i fortfarighetstillstånd. Den
enligt förutsättningarna tillåtna spelvariationen är tydligen
70 (jl — 30 [i = 40(i.. Med hänsyn till den fordrade
ytjämnheten kan de mätta spelen få ligga mellan 70—3,2 och
30—3,2[i. Man kan nu gå in i toleranstabellen, där man
A _ 05
finner att H 7—/ 6 med avmåtten 2r} och _ 41 ger
variation mellan 25 (X och 66 [x, sålunda nästan exakt den
önskade. Dock är minimispelet något för litet och
toleransområdet något snävare än begärt.
H 7—f 7 ger variationen 25 [x—75 fi
H 8—f 7 ger variationen 25 \l—89 [i
J 7—e 6 ger variationen 39 fx—80 fx
Försök kan göras med H 8—/ 7 trots att spelvariationens
storlek är 64 istället för önskade 40 (jl . Sannolikheten för
att kombinationer som ger spel större än 40 [A skall
uppträda, bedömes nämligen att vara blott ca 1 °/o. Det betyder
att i 99 °/o av fallen kommer spelet att ligga inom
området 57 ± 20, dvs. mellan 37 [i. och 77 (i. Siffran 77 ligger
utanför det önskade värdet 70(i.. Man måste gå till Hl—/7,
som bör ge 99 % av paren fallande inom 35 (jl och 65 (a,
eller, om H 8—/ 7 väljes, finna sig i att ett mycket större
antal av paren skulle få för stora spel. Är det för
maskinens noggrannhet och tillverkarens anseende väsentligt, att
excentriciteten endast undantagsvis får uppgå till mer
än 20 (x, så kan toleransmåttsättning H 8—/ 7 ej godtagas.
Den i detta fall lämpligaste passningen synes
vara H 7—f 7. Den faller under beteckningen
löpande passning. Medelspelet är 0,050 111m vid
50 111111 dimension. Förhållandet mellan maximalt
och minimalt spel är 2,35.
Man kan dock ännu fråga sig vad det skulle
kosta att ta ännu en grad finare toleranser än
H 7—f 7. Beräkning med hjälp av den angivna
formeln ger mindre än 2 min. extra tid, kanske
högst 50 öre per lager. Det kan bli rätt mycket
pengar. Är det emellertid ej fråga om
storproduktion ställer det sig kanske dock billigare att
bestämma sig för en finare tolerans än att
utreda. Konstruktionsarbete är också dyrbart. Det
kan vara fördelaktigt att leverera en bättre vara.
Vill man emellertid i ett sådant här fall stödja
sig på erfarenhet 0111 vad utförda och väl
användbara liknande maskiner uppvisar för
noggrannhetsgrad, skulle man antagligen finna att
H 7—f 7 är tillräckligt bra för närvarande.
Minimispelet blir oförändrat vid ändring av
toleransgraden och endast maximispelet ökar. Det är
inte alltid olägligt. Excentriciteten kan minskas
med tjockare olja. En stor del av paren ligger
fortfarande inom den finare passningens område.
Det avhandlade exemplet säger också något om
fordran på ytnoggrannhet, eftersom blott
profildjup på 1,6—2 n ansågs tillåtligt med hänsyn till
oljefilmens tjocklek. Toleransområdenas storlek
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
