Интенсивность радиальной нагрузки р, кН/м, на посадочной поверхности циркуляционно нагруженного (вращающегося) кольца определим по формуле
, (7.1)
где F – заданная радиальная нагрузка на опору, кН;
b – рабочая ширина посадочного места ПК, м;
k1 – динамический коэффициент посадки, определяемый характером нагрузки;
k2 – коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга за счет тонкостенной втулки или полого вала;
k3 – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел катания.
Рабочую ширину посадочного места ПК b, м определим по формуле
, (7.2)
где В – ширина ПК, м;
r – радиус закругления, м.
При тяжелеем режиме (перегрузки до 300%, сильные удары и вибрация) значение динамического коэффициента посадки принимаем равным 1,8.
k1=1,8
Коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга за счет тонкостенной втулки или полого вала принимаем равным 1 при сплошном вале и толстостенном корпусе.
k2=1
Коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел катания принимаем равным 1 для однорядного радиального ПК.[8]
k3=1
По величине р с учетом класса точности ПК и вида нагружения определим поле допуска вала.[1]
Посадка ПК на вал – 
Посадка ПК в корпус – 
Схема расположения полей допусков посадок ПК в отверстие корпуса (в системе вала) представлена на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 – Схема расположения полей допусков посадок ПК в отверстие корпуса (в системе вала)
Схема расположения полей допусков посадок ПК на вал (в системе отверстия) представлена на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2 – Схема расположения полей допусков посадок ПК на вал корпуса (в системе отверстия)
Основные характеристики подшипниковых посадок в корпус и на вал представлены в таблице 7.1.[7]
Таблица 7.1 – Основные характеристики подшипниковых посадок в корпус и на вал
| Характеристики | Условные обозначения | Посадки | |
| 
| ||
| Номинальный размер, мм | Dн=dн | 130,000 | 60,000 |
| Предельные размеры отверстия, мм | Dmax Dmin | 130,020 129,980 | 60,019 60,000 |
| Предельные размеры вала, мм | dmax dmin | 130,000 129,975 | 60,0095 59,9905 |
| Допуск отверстия, мм | TD | 0,040 | 0,019 |
| Допуск вала, мм | Td | 0,025 | 0,019 |
| Предельные зазоры, мм | Smax Smin | 0,045 - | 0,0285 - |
| Предельные натяги, мм | Nmax Nmin | 0,020 - | 0,0095 - |
| Средний зазор, мм | Sср | 0,0125 | 0,0095 |
| Средний натяг, мм | Nср | - | - |
| Допуск посадки, мм переходной с натягом | ТПП ТПN | 0,065 | 0,038 |
Среднее значение исходного зазора между телами катания и дорожками колец ПК до его установки определяем по формуле
, (7.3)
где Smax – максимальное значение исходного радиального зазора ПК;
Smin – минимальное значение исходного радиального зазора ПК.
Величину диаметральной деформации беговой дорожки при посадке с натягом внутреннего кольца ПК определим по формуле
, (7.4)
где Nэф – эффективный натяг, м;
d – внутренний диаметр ПК, м;
d0 – приведенный функциональный диаметр беговой дорожки внутреннего кольца ПК, м.
Эффективный натяг определим по формуле
, (7.5)
где Nmax – максимальный натяг посадки на вал, м.
Приведенный функциональный диаметр беговой дорожки внутреннего кольца ПК определим по формуле
(7.6)
Величину диаметральной деформации беговой дорожки при посадке с натягом наружного кольца ПК определим по формуле
, (7.7)
где D0 – приведенный средний диаметр беговой дорожки наружного кольца ПК, м.
D – наружный диаметр, м.
Приведенный функциональный диаметр беговой дорожки наружного кольца ПК определим по формуле
(7.8)
, (7.9)
где Nmax – максимальный натяг посадки на отверстие, м.
Рабочий (посадочный) зазор ПК после его установки с натягом на вал и в корпус определим по формуле
, (7.10)
где S1 – исходный средний зазор, м.
Проверим правильность расчета. Необходимо, чтобы выполнялось условие
(7.11)
Условие соблюдается, значит посадка подшипников вала и втулки выбраны верно.
Расчет размерных цепей
Схема линейной размерной цепи представлена на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 – Схема линейной размерной цепи
Размер неуказанного звена определим по формуле
, (8.1)
где А0 – номинальный размер замыкающего (исходного)звена, м;
m – количество увеличивающихся звеньев;
n – количество уменьшающих звеньев.
Установление квалитета точности размеров РЦ.
Принцип полной взаимозаменяемости при решении РЦ обеспечивается при условии [10]
, (8.2)
где 
– допуск замыкающего звена, м;
– сумма допусков увеличивающихся звеньев, м;
– сумма допусков уменьшающихся звеньев, м.
Допуск любого звена определим по формуле
, (8.3)
где ai – количество единиц допуска;
– единица допуска.
Подставляя допуск каждого составляющего звена РЦ в формулу получим
(8.4)
Единица допуска для размеров от 1 до 500мм
i1=1,56
i2=1,86
i3=0,73
i4=1,86
i5=0,9
i6=1,31
i7=0,73
По условию задания все размеры имеют одну и ту же степень точности, тогда
(8.5)
(8.6)
По ГОСТ 25346-89 установим ближайший соответствующий рассчитанному среднему количеству единиц допуска
А1 
А2 
А3 
А5 
А6 
А7 
Верхнее отклонение компенсирующего звена определим по формуле
(8.7)
Нижнее отклонение компенсирующего звена определим по формуле
(8.8)
Проверим правильность расчетов следующим образом
ТА0 = 800 мкм;
ТА1 = 160 мкм;
ТА2 = 190 мкм;
ТА3 = 48 мкм;
ТА4 = 200 мкм;
ТА5 = 84 мкм;
ТА6 = 70 мкм;
ТА7 = 48 мкм.
Расчет произведен верно.
Редуктор в сборе представим на рисунке 8.2.
Рисунок 8.2 – Редуктор в сборе. Сборочная размерная цепь.
Библиография
[1] Анухин В.И. Допуски и посадки. М.: Питер, 2003, 208с.
[2] Абрамов В.А. Сертификация продукции и услуг. М., 2000.
[3] Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация, М.: Питер, 2004, 432с.
[4] Исаев Л.К., Малинский В.Д. Метрология и стандартизация в сертификации. М.: ИПК Издательство стандартов, 1996-169с.
[5] Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. М.: ЮНИТИ, 1998, 465 с.
[6] Лифиц И.М. Основы стандартизации, метрологии и управления качеством товаров. М.: ТОО «Люкс-арт». 1994-168 с.
[7] Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки. Справочник в 2 томах. М.: Политехника, 2001, 1184с.
[8] Попов Ю.П., Кузнецова И.А. Метрология, стандартизация и сертификация, М.: Форум, 2003, 256с.
[9] Радченко Л.А. Основы метрологии, стандартизации и сертификации. М.: Дашков и Ко, 2005, 320с.
[10] Соломахо В.Л., Цитович Б.В. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения, М.: Дизайн Про, 2004, 296с.
[11] Чижикова Т.М. Стандартизация, сертификация, метрология: Учебное пособие. – М.: Колос, 2002