Проходная сторона новая:
(2.59)
Проходная сторона изношенная:
(2.60)
Непроходная сторона:
(2.61)
Рисунок 8 – Схема расположения полей допусков калибров детали соединения Æ 59
3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.
№ 407;
P=10250 Н;
D=100 мм;
d= 35 мм;
B= 25 мм;
r= 2,5 мм;
dm= 20,64 мм;
z= 6;
Smin=26 мкм;
Smax=12 мкм.
Для обеспечения неподвижности внутреннего кольца относительно вала посадку выбираем по наименьшему натягу:
, (3.1)
где: R- радиальная нагрузка подшипника кH;
К- коэффициент, принимаемый для легкой серии = 2,8; для средней = 2,3; для тяжелой = 2;
В – ширина подшипника м;
r – радиус фаски м.
По найденному наименьшему натягу выбираем посадку при условии, что:
∅ 35 ES = 0; EI = -12 мкм;
∅ 35 r5 es = 45 мкм; ei = 34 мкм;
es-EI =45-(-12) = 57 мкм
ei-ES = 34-0 = 34 мкм
33,5 34 (посадка подходит)
Во избежание разрыва кольца выбранную посадку проверяем на прочность:
(3.2)
где: - допускаемые напряжения на растяжение σр=400
d – диаметр внутреннего кольца м.
при условии что: ; 36<160 (выполняется)
При циркуляционном нагружении наружного кольца посадку в корпус выбираем по интенсивности нагрузки:
(3.3)
где: R – радиальная нагрузка м;
B – ширина подшипника м;
Кп – динамический коэффициент посадки (Kп=1)
F – коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале и тонкостенном корпусе; при сплошном вале F=1;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами роликов и шариков; для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом =1;
=336,7 кН/м
∅100 es = 0; ei = -15 мкм;
∅100 K6 ES = 4 мкм; EI = -18 мкм;
ei-ES = -15-4=-19 мкм мкм
|
es-EI = 0-(-18)=18 мкм мкм
Рисунок 9 – Схема расположения полей допусков колец подшипника.
3.1 Расчет зазоров в подшипнике качения.
Одним из основных элементов, определяющих долговечность работы подшипника, является радиальный зазор между шариком и беговыми дорожками колец. В процессе запрессовки внутреннего кольца на вал оно деформируется. Поэтому наибольший натяг будет не только ограничивать прочность, но и влиять на величину радиального зазора.
Начальный зазор в новом подшипнике качения строго регламентируется и в зависимости от диаметра определяется как средняя величина:
, (3.4)
.
Посадочный зазор образуется в подшипнике качения после посадки его на вал и в корпус:
, (3.5)
19– 14.09 = 4.91 мкм,
где: - диаметральная деформация беговой дорожки внутреннего кольца после посадки его на сопрягаемую деталь.
, (3.6)
,
, (3.7) ,
,
где: - приведенный наружный диаметр внутреннего кольца мм.
- номинальный диаметр внутреннего кольца мм.
, (3.8)
Рабочий зазор в подшипнике под нагрузкой при установившемся тепловом режиме равен:
, (3.9)
где: - величина сближения колец в направлении нагрузки
, (3.10)
72,16 мкм,
где: R- радиальная нагрузка Н;
Z – число шариков;
- диаметр шарика м;
- угол контакта (для радиальных подшипников );
- уменьшение зазора под влиянием температурных деформаций, м.
(3.11)
где: - коэффициент линейного расширения (для подшипниковой стали );
T - разность температур корпуса и подшипника(+5…+10 ); T=
- радиус дорожки качения мм.
, (3.12)
Рассчитываем формулу (3.11)
Найдем рабочий зазор по формуле:
|
Sp max=S2+δ0+St
Sp max=S2+δ0-St
Осевой зазор ( мкм):
(3.13)
4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОСАДОК ШПОНОЧНЫХ И ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
4.1 Шлицевые соединения.
Шлицевое соединение: ,
Где D– центрирование по внешнему диаметру,
Z– 10– число шлицов,
d– 48–внутренний диаметр мм,
- посадка по внутреннему диаметру,
D– 63–центрирование по наружнему диаметру мм,
- посадка по центрирующему диаметру,
В – 7– ширина зуба,
- посадка по размеру.
Таблица 3 - Размерные характеристики деталей шлицевого соединения.
Наименование размера | Номинальный размер, мм | Поле допуска | Предельные отклонения мм | Предельные размеры мм | Допуски, мм | ||
верхнее | нижнее | max | min | ||||
Внутренний диаметр втулки | 48 | H12 | +0,25 | 0 | 48,25 | 48 | 0,25 |
Внутренний диаметр вала | 48 | a11 | - 0,32 | - 0,48 | 47,68 | 47,52 | 0,16 |
Ширина впадины втулки | 7 | F10 | +0,071 | 0,013 | 7,071 | 7,013 | 0,058 |
Толщина шлицев вала | 7 | e9 | -0,025 | -0,061 | 6,975 | 6,939 | 0,036 |
Наружный диаметр втулки | 63 | H10 | +0,12 | 0 | 63,12 | 63 | 0,12 |
Наружный диаметр вала | 63 | a9 | -0,034 | -0,108 | 62,966 | 62,892 | 0,074 |
Рисунок 10 – Схема расположения полей допусков шлицевого соединения.
44.2 ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
Параметры призматической шпонки:
Размеры сечения шпонки: b =20 мм
h =12 мм
Глубина паза вала: 7,5 мм
втулки: 4,9 мм
Длина шпонки: 100 мм
Таблица 4 - Размерные характеристики деталей шпоночного соединения.
Наименование размера | Номинальный размер, мм | Поле допуска | Предельные отклонения, мм | Предельные размеры, мм | Допуск размера, мм | ||
верхнее | нижнее | max | min | ||||
Ширина шпонки | 20 | h9 | 0 | -0,052 | 20 | 19,948 | 0,052 |
Высота шпонки | 12 | h11 | 0 | -0,11 | 12 | 11,89 | 0,11 |
Длина шпонки | 100 | h14 | 0 | -0,87 | 100 | 99,13 | 0,87 |
Ширина паза вала | 20 | H9 | 0,052 | 0 | 20,052 | 20 | 0,052 |
Глубина паза вала | 7,5 | - | +0,2 | 0 | 7,7 | 7,5 | 0,2 |
Длина паза вала | 100 | H15 | +1,4 | 0 | 101,4 | 100 | 1,4 |
Ширина паза втулки | 20 | D10 | +0,149 | 0,065 | 20,149 | 20,065 | 0,084 |
Глубина паза втулки | 4,9 | - | 0,2 | 0 | 5,1 | 4,90 | 0,2 |
|
Рисунок 11 – Схема расположения полей допусков шпоночного соединения.
литература
1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: Т.1. – М.: Машиностроение, 2001
2. Никифоров А. Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебное пособие для машиностроительных спец. вузов. – М.: Высшая шк., 2000
3. Серый И. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. _ М.: Агропромиздат, 1987
4. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения» - Омск, 1993
5. Справочные материалы по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям. Омск, 1991
Приложения