Задача 4. Расчет посадок подшипников качения. Вариант 24.
Рассчитать и выбрать поле допуска для вала, сопрягающегося с внутренним кольцом подшипника. Учитывая вид нагружения наружного кольца, выбрать поле допуска для отверстия корпуса. Построить схемы расположения полей допусков соединений по наружным и внутренним кольцам подшипника с указанием отклонений в микрометрах. Рассчитать предельные размеры и допуски деталей, величины зазоров (натягов), допуски посадок.
Привести эскизы данных соединений в собранном виде и сопрягаемых с подшипником деталей (вала и отверстия корпуса). На эскизах деталей указать поля допусков смешанным способом, допуски формы и требования к шероховатости сопрягаемых с подшипником поверхностей.
Исходные данные:
Вид нагрузки: с ударами и вибрацией. Условное обозначение подшипников 4 и 7: 315. Класс точности подшипника: 0. Реакция опоры радиальная R, H: 28000H.
Решение:
Характеристики подшипника выбираем из таблицы 1 справочника [4]:
номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца d=75мм;
номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D=160мм;
номинальная ширина подшипника B=37мм;
ширина фаски кольца подшипника r=3.5мм.
Внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение, назначаем посадку с натягом. При циркуляционном нагружении кольца выбор посадки производится по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности:
где b – рабочая ширина посадочного места;
;
kn – динамический коэффициент, зависящий от характера нагрузки. При ударах и вибрации kn=1.8;
F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе F=1;
FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов. Для радиальных и радиально-упорных подшипников FА=1.
1. По таблице 4.92 [2] по заданным условиям для вала соответствует поле допуска m6. Из таблицы 1.29 [1] выбираем в системе отверстия предельные отклонения для вала 75m6.
es=+30мкм; ei=+11мкм;
Для внутреннего кольца подшипника по таблице 4.82 [2] (для класса точности 0) выбираем предельные отклонения 75L0.
ES=0мкм; EI=-15мкм;
Предельные размеры внутреннего кольца подшипника и вала корпуса:
Допуски:
Натяги:
Допуск посадки:
Проверка:
2. Наружное кольцо подшипника испытывает местное нагружение. По таблице 4.89 [2] для отверстия корпуса выбираем поле допуска P7. Из таблицы 1.38 [1] выбираем в системе вала предельные отклонения для отверстия корпуса 160P7:
ES=-28мкм; ЕI=-68мкм;
Предельное отклонение для наружного кольца подшипника выбираем из таблицы 4.84 [2] для класса точности 0: 160l0.
es=0мкм; ei=-25мкм;
Определим номинальные размеры для наружного кольца и отверстия корпуса:
Допуски:
Натяги:
Допуск посадки:
Проверка:
По таблице 4.95 [2] определяем шероховатость посадочных поверхностей под подшипники качения для валов 1.25; для отверстий 2.5. Допуски круглости и профиля продольного сечения выбираем по таблице 5.5. Для вала – допуск круглости 4мкм, допуск профиля продольного сечения 4мкм; для отверстия – допуск круглости 8мкм, допуск профиля продольного сечения 8мкм.
Построим схему расположения полей допусков, эскизы вала и отверстия в корпусе, эскиз их соединения с подшипником (рис. 4.1. – 4.5.).
