Указания к решению. Решение задачи ведется в следующей последовательности:

Решение задачи ведется в следующей последовательности:

1. По справочнику [4] или приложению (Приложение Г, таблица Г1) выбрать размеры подшипника качения в соответствии с условием;

2. Подобрать посадку наружного кольца подшипника в соответствии с рекомендациями [3] или таблицей (Приложение Г, таблица Г3);

3. Рассчитать интенсивность нагрузки P_R и подобрать посадку внутреннего кольца подшипника на вал (Приложение Г, таблица Г4);

4. Определить числовые значения предельных отклонений колец подшипника, вала и корпуса [3, 1 или Приложение Б и Г] и построить схемы расположения полей допусков посадок подшипника качения;

5. Определить наличие радиального посадочного зазора в подшипнике при наибольшем натяге в посадке внутреннего кольца на вал.

6. Начертить эскиз подшипникового узла, вал и отверстие с указанием

Примечание: Если радиальный посадочный зазор получился отрицательный, необходимо подобрать другую посадку внутреннего кольца подшипника и снова выполнить расчет.

Пример

1. Для подшипника 205 при умеренной нагрузке и радиальной реакцией на опору R = 3 кН выбрать посадки по наружному и внутреннему кольцам.

На первом этапе по номеру подшипника определяем его номинальные размеры:

52 мм – наружный диаметр наружного кольца;

25 мм – внутренний диаметр внутреннего кольца;

15 мм – ширина колец подшипника;

1,5 мм – ширина фаски кольца подшипника.

Эти данные приводятся в ГОСТ 3478, в специальной литературе по подшипникам качения либо в справочниках конструктора-машиностроителя.

При местном нагружении наружного кольца подшипника поле допуска отверстия в корпусе выберем согласно рекомендациям [3, 4].

2. Для радиального подшипника нулевого класса точности, установленного в разъемном корпусе и испытывающего местное нагружение, рекомендуемое поле допуска Ø52 Н 7 [Приложение Г, таблица Г4]. Посадка наружного кольца подшипника в отверстие корпуса - Ø52 Н 7/ l 0, где l 0 - обозначение поля допуска наружного кольца подшипника с классом точности 0.

3. При циркуляционно нагруженном внутреннем кольце поле допуска вала определим по интенсивности нагрузки P_R:

P_R = k ₁ k ₂ k₃,

где R – радиальная реакция опоры на подшипник (радиальная нагрузка), кН;

b – рабочая ширина посадочного места, м (b = B-2r, B – ширина подшипника, r - ширина фаски кольца подшипника);

k ₁ – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации K_п = 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации k ₁ = 1,8);

k ₂ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки на тела качения (для радиальных и радиально-упорных подшипников k ₂ = 1);

k ₃ – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале (при сплошном вале k ₃ = 1).

В нашем случае

P_R = = 250 кН/м.

Данной интенсивности нагрузки и нулевому классу точности подшипника соответствует поле допуска вала Ø25 j_s 6 [Приложение Г, таблица Г5]. Посадка имеет вид Ø25 L 0 /j_s 6, где L 0 - обозначение поля допуска внутреннего кольца подшипника с нулевым классом точности.

4. Определим числовые значения предельных отклонений наружного кольца Ø52 l 0(_-0,013), внутреннего кольца Ø25 L 0(_-0,010) [3 или Приложение Г, таблицы Г2 и Г3], отверстия в корпусе Ø52 Н 7(^+0,030), вала Ø25(±0,0065) [1 или Приложение Б, таблицы Б1, Б2 и Б3] и построим схему расположения полей допусков (рис. 3.1).

Из схемы видно, что по наружному кольцу подшипника минимальный зазор S_min = 0 мкм, а максимальный зазор S_max = 43 мкм. Посадка внутреннего кольца подшипника на вал имеет переходный характер с максимальным зазором S_max = 6,5 мкм и максимальным натягом N_max = 16,5 мкм.

5. Проверим наличие радиального посадочного зазора в подшипнике при наибольшем натяге в посадке внутреннего кольца на вал. Величина посадочного радиального зазора S определяется по формуле:

S = S_ср – Δ d_нб,

где S_ср - средний начальный радиальный зазор в подшипнике, мкм;

Δ d_нб - наибольшая диаметральная деформация беговой дорожки кольца подшипника после соединения с валом, мкм.

Подсчитаем средний начальный радиальный зазор

S_ср = = 17 мкм,

где S _нб и S _нм - наибольший и наименьший допустимые радиальные зазоры в подшипнике качения (Приложение Г, таблица Г6).

Рис. 3.1. Схемы расположения полей допусков

посадок подшипника качения

Наибольшую диаметральную деформацию беговой дорожки определим из выражения

= 11,04 мкм,

где N_max - максимальный натяг, мкм;

d_вн. и d_нар. - диаметры внутреннего и наружного колец подшипника качения, мм.

Расчет показывает, что после соединения внутреннего кольца подшипника качения с валом посадочный радиальный зазор в подшипнике качения будет равен

S = S_ср – Δ d_нб = 17 – 11,04 = 5,96 мкм.

Из полученного результата делаем вывод, что радиальный зазор обеспечивает свободное вращение подшипника. Отрицательная величина зазора указывает на натяг, который может привести к быстрому износу подшипника качения.

6. Эскизы подшипникового узла, вала и отверстия приведены на рисунке 3.2. На рисунке также показаны отклонения от круглости и параллельности вала и отверстия, радиальное биение и шероховатость.

0,013

15± 0,2

0,0035

=

0,0035

○

Рис. 3.2 Схема подшипникового узла

Вопросы для самоконтроля

1. Классы точности подшипников качения и на какие параметры подшипника они влияют?

2. Что такое циркуляционная, местная и колебательная нагрузки на кольца подшипника.

3. Условные обозначения подшипников качения с учетом их точности.

4. Обозначение посадок подшипников качения на чертежах.

Дата добавления: 2015-07-11