Посадки подшипников качения

 

В приведенном примере назначим посадки подшипника качения в соединениях 2-6 (см. чертеж-задание). Выбор посадки зависит от вида нагружения колец подшипника. Определяем виды нагружения колец.

По условию работы узла внутреннее кольцо подшипника имеет циркуляционное нагружение, наружное местное.

Присоединительные размеры подшипника заданы в таблице на чертеже узла. Класс точности подшипника, серия подшипника принимаются прибли­зительно и указываются в записке.

Принимаем класс точности 0 и среднюю серию, по которой в зависи­мости от диаметров d = 50 мм, D = 90мм определяем ширину кольца В = 17мм и r = 2 мм (шарикоподшипники радиальные однорядные).

Расчет ведём в следующей последовательности:

1) для циркуляционного кольца подшипника посадку выбирают по ин­тенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности /1,с.283/

(28)

где R — радиальная реакция опоры на подшипник, Н (указывается в чер­теже-задании); Ь — рабочая ширина посадочной поверхности кольца подшип­ника за вычетом фасок, м:

Ь=В-2r; (29)

К_П — динамический коэффициент посадки, зависящий от характера на­грузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации К_П = 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации К_П = 1,8); F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале F =1) /I, с.286/; F_A -коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения в двухрядных подшипниках или между сдвоен­ными шарикоподшипниками при наличии на опоре осевой нагрузки F_A, при этом F_A может иметь значения от 1,2 до 2, в обычных случаях F_A = 1.

 

Принимаем радиальную реакцию опоры R= 950 Н, по условию задачи нагрузку с умеренными толчками и вибрацией.

 

По /I, с.287/ находим рекомендуемое отклонение К.

Номер квалитета зависит от класса точности подшипника. При посадке на вал, если подшипник 0,6 классов, то вал J T5, если 4,5 классов, то.JТ5, если 2 класса, то JТ4.

При посадке в корпус, если подшипник 0,6 классов, то квалитет JТ7,если 4,5 классов, то J7Б, если 2 класса -JТ5.

Для данного примера поле допуска вала в соединении 1-10 будет К6;

2) для местною нагруженного кольца основное отклонение выбирают по /I, с.285/. а номер квалитета - в зависимости от принятого класса подшипника. В данном примере основное отклонение отверстия в «корпусе» Н, для О класса допуск по JТ7. Таким образом, после допуска отверстия в соединении должно быть выполнено по Н 7;

3) для построения схемы расположения полей допусков находим от­клонение наружного и внутреннего колец подшипника по ГОСТ 520 – 71 /3, с.67/.

Отклонение вала и отверстия корпуса находим из таблиц ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75). Найденные отклонения наносим на схему в соответствии с рисунком 7;

4) определяют по схеме предельные значения зазоров и натягов при сборке подшипника с корпусом и валом.

Рисунок 7 - Схема расположения полей допусков на диаметры колец подшипника качения

Расчет размерных цепей

 

Расчет размерных цепей методом полной взаимозаменяемости.

Метод полной взаимозаменяемости—это метод, при применении которого требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается при замене ее любого звена звеном такого же типа и размера без выбора и подбора и без изменения его величины путем дополнительной обработки.

Таким образом, при применении этого метода размеры замыкающего звена должны находиться в установленных при конструировании (в задачах типа второго) или в рассчитанных (в задачах типа первого) пределах даже в тех случаях, когда все составляющие имеют предельно допустимые размеры.

(1)

Для предельных размеров цепи соотношения:

D_ВА_D = å D_В А _iУВ - å D_Н А _iУМ;

(2)

D_НА_D = å D_Н А _iУВ - å D_В А _{iУМ ;}

Вычитая почленно нижние уравнения из верхних в уравнениях (1), получаем уравнение, связывающее допуски в размерной цепи:

Т_НА_D = åТА_i

где в сумму входят все составляющие, как увеличивающие, так и уменьшающие.

 

5.1 Расчет размерной цепи А

 

Схема размерной цепи представлена на рисунке 6

 

 

Рисунок 6 – Схема размерной цепи А

Искомый размер А₃ входит в цепь А₁ = 8_-0,36, А₂ = , А₃ = 18_-0,13.

Найдём размер А_D:

А_D = А₂ – А₃ – А₁,

А_D = 40 – 18 – 8 = 14мм.

По уравнениям (1) получаем:

D_ВА_D = 0 + 0,5 + 0 = 0,5;

D_НА_D= – 0,36 – 0,5 – 0,13 = – 0,99мкм;

А_D =

Производим проверку по уравнению (2):

ТА_D = 0-(-2,12)=2,12;

åТА₁ = 0,36 + 0,5 – (–0,5) + 0,13 = 1,49.

Условие (2) выполняется

 

Литература

1 Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В.Д. Мягков и др. - 6-е изд., перераб, и доп. - Л.: Машиностроение, 1982.

2 Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Машиностроение, 1979.

3 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х г.-М.: Машиностроение, 1982.

4 Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и прибо­ростроении: Справочник. В 2-х т. - М.: Издательство стандартов, 1989.

5 СТ СЭВ 144-75. Единая система допусков и посадок СЭВ. Поля до­пусков и рекомендуемые посадки. - Братислава: Издательство стандартов, 1975.

6 Зябрева Н.Н., Перельман Е.Н., Шегал М.Я. Пособие к решению задач по курсу "Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения". - М.: Высшая школа, 1977.

7 Афанасов А.И. и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и техниче­ские измерения: Методические указания к курсовому проектированию для студентов дневной, вечерней и заочной форм обучения специальности 12.01 "Технология машиностроения". - Томск: Ротапринт ТПИ, 1989.

8 СТ СЭВ 157-75. Предельные отклонения и допуски гладких рабочих и контрольных калибров, - Братислава: Издательство стандартов, 1975.