5.6. Расчет и выбор посадки циркуляционно–нагруженного
кольца по интенсивности нагрузки
Для циркуляционно–нагруженных колец посадку выбираем по величине интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность:
,
(5.15)
где kб – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, табл. 5.9; ko – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (ko= ξ d, для вала изменяется от 1 до 3, для сплошного вала ko = 1; для корпуса ko = 1–1,8); kа – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами шариков или роликов в двухрядных (сдвоенных) подшипниках качения (kа= 1–2), для однорядного подшипника kа = 1.
Для нашего случая, приняв перегрузки до 150 %, получим:
По таблице 4.10 поле допуска циркуляционно–нагруженного вала
,
что совпадает с приведенными расчетами
(но в большинстве случаев
основное отклонение, полученное этим
методом расчета, будет меньше).
5.7. Обозначение посадок подшипниковых колец на эскизе
подшипникового узла и допусков на эскизах сопрягаемых
деталей
На рисунке 5.3 представлен эскиз узла подшипника качения и выбранные посадки наружного и внутреннего колец.
На рисунке 5.4 приведен эскиз вала и требования к поверхности под внутреннее кольцо подшипника.
На рисунке 5.5 показан эскиз корпуса и требования к поверхности под наружное кольцо подшипника.
Параметры шероховатости поверхностей валов и корпусов определяем по таблице 5.7. Допуски и отклонения формы и расположения поверхностей берем в соответствии с данными таблице 5.8.
Вывод. Выбранная посадка циркуляционно–нагруженного кольца обеспечит отсутствие проворачивания и наибольшую долговечность подшипникового узла. Посадка местно–нагруженного кольца позволит быстро и качественно проводить разборочно–сборочные раб
Таблица 5.2
Технические характеристики шариковых подшипников
(выборочные данные из ГОСТ 8338 – 75)
Условное обозначение |
Геометрические параметры |
Число шариков z |
||||
d |
D |
B |
r |
dm |
||
104 |
20 |
42 |
12 |
1 |
6,35 |
9 |
106 |
30 |
55 |
13 |
1,5 |
7,14 |
11 |
108 |
40 |
68 |
15 |
1,5 |
7,94 |
12 |
110 |
50 |
80 |
16 |
1,5 |
8,73 |
12 |
112 |
60 |
95 |
18 |
2,0 |
11,11 |
12 |
114 |
70 |
110 |
20 |
2,0 |
12,30 |
13 |
118 |
90 |
140 |
24 |
2,5 |
14,30 |
15 |
122 |
110 |
170 |
28 |
3,0 |
18,30 |
13 |
204 |
20 |
47 |
14 |
1,5 |
7,94 |
8 |
206 |
30 |
62 |
16 |
1,5 |
9,53 |
9 |
208 |
40 |
80 |
18 |
2,0 |
12,70 |
9 |
210 |
50 |
90 |
20 |
2,0 |
12,70 |
10 |
212 |
60 |
110 |
22 |
2,5 |
15,88 |
10 |
214 |
70 |
125 |
24 |
2,5 |
17,46 |
10 |
218 |
90 |
160 |
30 |
3,0 |
22,23 |
10 |
304 |
20 |
52 |
15 |
2,0 |
9,53 |
7 |
306 |
30 |
72 |
19 |
2,0 |
12,30 |
8 |
308 |
40 |
90 |
23 |
2,5 |
15,08 |
8 |
310 |
50 |
110 |
27 |
3,0 |
19,05 |
8 |
312 |
60 |
130 |
31 |
3,5 |
22,23 |
8 |
314 |
70 |
150 |
35 |
3,5 |
25,4 |
8 |
316 |
80 |
170 |
39 |
3,5 |
28,58 |
8 |
320 |
100 |
215 |
47 |
4,0 |
36,51 |
8 |
330 |
150 |
320 |
65 |
5,0 |
50,80 |
8 |
405 |
25 |
80 |
21 |
2,5 |
16,67 |
6 |
406 |
30 |
90 |
23 |
2,5 |
19,05 |
6 |
408 |
40 |
110 |
27 |
3,0 |
22,23 |
6 |
410 |
50 |
130 |
31 |
3,5 |
25,4 |
7 |
412 |
60 |
150 |
35 |
3,5 |
28,58 |
7 |
416 |
80 |
200 |
48 |
4,0 |
38,10 |
7 |
Таблица 5.3
Предельные отклонения внутренних колец шариковых, роликовых
радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников (ГОСТ 25256–82)
Номинальный диаметр внут- реннего кольца d, мм |
Отклонение среднего диаметра отверстия в единичном сечении Δdmp, мкм |
Отклонение единичного диаметра отверстия Δds мкм |
Отклонение единичной ширины внутреннего кольца ΔBs, мкм |
||||||||||
для класса точности подшипника |
|||||||||||||
0 |
6 |
0 |
6 |
0 |
6 |
||||||||
Свыше |
До |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
0,6 |
2,5 |
0 |
– 8 |
0 |
– 7 |
+ 1 |
–9 |
+1 |
– 8 |
0 |
– 40 |
0 |
– 40 |
2,5 |
10 |
0 |
– 8 |
0 |
– 7 |
+ 2 |
–10 |
+1 |
– 8 |
0 |
–120 |
0 |
–120 |
10 |
18 |
0 |
– 8 |
0 |
– 7 |
+ 3 |
–11 |
+1 |
– 8 |
0 |
–120 |
0 |
–120 |
18 |
30 |
0 |
–10 |
0 |
– 8 |
+ 3 |
–13 |
+1 |
– 9 |
0 |
–120 |
0 |
–120 |
30 |
50 |
0 |
–12 |
0 |
–10 |
+ 3 |
–15 |
+1 |
–11 |
0 |
–120 |
0 |
–120 |
50 |
80 |
0 |
–15 |
0 |
–12 |
+ 4 |
–19 |
+2 |
–14 |
0 |
–150 |
0 |
–150 |
80 |
120 |
0 |
–20 |
0 |
–15 |
+ 5 |
–25 |
+3 |
–18 |
0 |
–200 |
0 |
–200 |
120 |
180 |
0 |
–25 |
0 |
–18 |
+ 6 |
–31 |
+3 |
–21 |
0 |
–250 |
0 |
–250 |
180 |
250 |
0 |
–30 |
0 |
–22 |
+ 8 |
–38 |
+4 |
–26 |
0 |
–300 |
0 |
–300 |
250 |
315 |
0 |
–35 |
0 |
–25 |
+ 9 |
–44 |
+5 |
–30 |
0 |
–350 |
0 |
–350 |
315 |
400 |
0 |
–40 |
0 |
–30 |
+10 |
–50 |
+5 |
–35 |
0 |
–400 |
0 |
–400 |
400 |
500 |
0 |
–45 |
0 |
–35 |
+12 |
–57 |
+6 |
–41 |
0 |
–450 |
0 |
–450 |
Таблица 5.4
Предельные отклонения наружных колец шариковых, роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников (ГОСТ 25256–82)
Номинальный диаметр наружного кольца D, мм |
Отклонение среднего наружного диаметра отверстия в единичном сечении ΔDmp, мкм |
Отклонение единичного наружного диаметра отверстия ΔDs ,мкм |
Отклонение единичной ширины наружного кольца ΔСs, мкм |
||||||||||
для класса точности подшипника |
|||||||||||||
0 |
6 |
0 |
6 |
0 |
6 |
||||||||
Свыше |
До |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
es |
ei |
2,5 |
6 |
0 |
– 8 |
0 |
– 7 |
+ 1 |
–9 |
+1 |
– 8 |
Равны ΔBs того же подшипника |
|||
6 |
18 |
0 |
– 8 |
0 |
– 7 |
+ 2 |
–10 |
+1 |
– 8 |
||||
18 |
30 |
0 |
– 9 |
0 |
– 8 |
+ 2 |
–11 |
+1 |
– 9 |
||||
30 |
50 |
0 |
–11 |
0 |
– 9 |
+ 3 |
–14 |
+2 |
– 11 |
||||
50 |
80 |
0 |
–13 |
0 |
–11 |
+ 4 |
–17 |
+2 |
–13 |
||||
80 |
120 |
0 |
–15 |
0 |
–13 |
+ 5 |
–20 |
+2 |
–15 |
||||
120 |
150 |
0 |
–18 |
0 |
–15 |
+ 6 |
–24 |
+3 |
–18 |
||||
150 |
180 |
0 |
–25 |
0 |
–18 |
+ 7 |
–32 |
+3 |
–21 |
||||
180 |
250 |
0 |
–30 |
0 |
–20 |
+ 8 |
–38 |
+4 |
–24 |
||||
250 |
315 |
0 |
–35 |
0 |
–25 |
+ 9 |
–44 |
+4 |
–29 |
||||
315 |
400 |
0 |
–40 |
0 |
–28 |
+10 |
–50 |
+5 |
–33 |
||||
400 |
500 |
0 |
–45 |
0 |
–33 |
+12 |
–57 |
+5 |
–38 |
||||
Таблица 5.5
Радиальные зазоры gr подшипников радиальных шариковых однорядных
Номинальный диаметр d отверстия подшипника, мм |
Размер зазора gr , мкм |
|||||||||||
min |
max |
min |
max |
min |
max |
min |
max |
min |
max |
|||
Группа зазора |
||||||||||||
Свыше |
До |
6 |
Нормальная |
7 |
8 |
9 |
||||||
2,5 |
10 |
0 |
7 |
2 |
13 |
8 |
23 |
14 |
29 |
20 |
37 |
|
10 |
18 |
0 |
9 |
3 |
18 |
11 |
25 |
18 |
33 |
25 |
45 |
|
18 |
24 |
0 |
10 |
5 |
20 |
13 |
28 |
20 |
36 |
28 |
48 |
|
24 |
30 |
1 |
11 |
5 |
20 |
13 |
28 |
23 |
41 |
30 |
53 |
|
30 |
40 |
1 |
11 |
6 |
20 |
15 |
33 |
28 |
46 |
40 |
64 |
|
40 |
50 |
1 |
11 |
6 |
23 |
18 |
36 |
30 |
51 |
45 |
73 |
|
50 |
65 |
1 |
15 |
8 |
28 |
23 |
43 |
38 |
61 |
55 |
90 |
|
65 |
80 |
1 |
15 |
10 |
30 |
25 |
51 |
46 |
71 |
65 |
105 |
|
80 |
100 |
1 |
18 |
12 |
36 |
30 |
58 |
53 |
84 |
75 |
120 |
|
100 |
120 |
2 |
20 |
15 |
41 |
36 |
66 |
61 |
97 |
90 |
140 |
|
120 |
140 |
2 |
23 |
18 |
48 |
41 |
81 |
71 |
114 |
105 |
160 |
|
140 |
160 |
2 |
23 |
18 |
53 |
46 |
91 |
81 |
130 |
120 |
180 |
|
160 |
180 |
2 |
25 |
20 |
61 |
53 |
102 |
91 |
147 |
135 |
200 |
|
180 |
200 |
2 |
30 |
25 |
71 |
63 |
117 |
107 |
163 |
150 |
215 |
|
200 |
225 |
2 |
35 |
30 |
80 |
73 |
130 |
120 |
180 |
167 |
230 |
|
225 |
250 |
2 |
40 |
34 |
90 |
82 |
145 |
135 |
195 |
180 |
245 |
|
Таблица 5.6
Рекомендуемые посадки для колец подшипников при местном нагружении
Размеры посадочных диаметров, мм |
Поля допусков сопрягаемой с подшипником детали |
Типы подшипников |
||
Вал |
Корпус |
|||
неразъемный |
разъемный |
|||
Нагрузка спокойная или с умеренными толчками и вибрацией; перегрузка до 150 % |
||||
До 80 |
h6 |
H7 |
H7, H8 |
Все типы, кроме штампованных игольчатых |
Свыше 80 до 260 |
h6, g6 |
G7 |
||
Нагрузка с ударами и вибрацией; перегрузка до 300 % |
||||
До 80 |
h6 |
JS7 |
JS6. JS7 |
Все типы, кроме штампованных игольчатых и роликовых конических двухрядных |
Свыше 80 до 260 |
H7 |
|||
Таблица 5.7
Параметры шероховатости поверхностей под подшипники на валах и в корпусах, а также опорных торцевых заплечиков для подшипников класса точности 0 и 6 (по ГОСТ 2789–73)
Посадочная поверхность |
Номинальный диаметр, мм |
|||
до 80 |
свыше 80 до 500 |
|||
Шероховатость поверхности Ra при классе точности подшипника не более, мкм |
||||
0 |
6 |
0 |
6 |
|
Вал Отверстие в корпусе Опорная торцевая заплечиков валов и отверстий корпусов |
1,25 1,25
2,50 |
0,63 0,63
1,25 |
2,5 2,5
2,5 |
1,25 1,25
2,5 |
Таблица 5.8
Отклонения формы и расположения поверхностей для элементов деталей, сопрягаемых с кольцами подшипников качения
Интервалы номинальных диаметров D и d, мм |
Допуски, мкм (для подшипников 0 и 6 классов точности) |
||||||
валов |
корпусов |
||||||
Круглости и профиля продольного сечения |
торцевого биения заплечиков |
Круглости и профиля продольного сечения |
торцевого биения заплечиков |
||||
0 |
6 |
0 |
6 |
||||
Свыше |
До |
||||||
18 |
30 |
3,5 |
21 |
13 |
5,0 |
33 |
21 |
30 |
50 |
4,0 |
25 |
16 |
6,0 |
39 |
25 |
50 |
80 |
5,0 |
30 |
19 |
7,5 |
46 |
30 |
80 |
120 |
6,0 |
35 |
22 |
9,0 |
54 |
35 |
120 |
180 |
6,0 |
40 |
25 |
10,0 |
63 |
40 |
Таблица 5.9
Значения динамического коэффициента k6
Характер нагрузки на подшипник |
k6 |
Спокойные нагрузки, толчки отсутствуют |
1,0 |
Легкие толчки, кратковременные перегрузки до 125 % от нормальной нагрузки |
1,0–1,2 |
Умеренные толчки, вибрации, кратковременные перегрузки до 150 % от нормальной нагрузки |
1,3–1,8 |
Значительные толчки вибрации, кратковременные перегрузки до 200 % от нормальной нагрузки |
1,8–2,5 |
Сильные удары, вибрации, кратковременные перегрузки до 300 % от нормальной нагрузки |
2,5–3,0 |
Таблица 5.10
Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочной поверхности вала и корпуса
Диаметр внутреннего кольца d, мм |
Допускаемая интенсивность PR, кН / м |
||||
Основные отклонения для вала |
|||||
Свыше |
До |
js6, js5 |
k6, k5 |
m6, m5 |
n6, n5 |
360 630 |
до 300 300–1400 1400–1600 1600–3000 600 600–2000 2000–2500 2800–4000 700 700–3000 3000–3500 3500–6000 900 900–3500 3500–5400 5400–8000 |
||||
Диаметр наружного кольца D, мм |
Основные отклонения для корпуса |
||||
K7, K6 |
M7, M6 |
N7, N6 |
P7, P6 |
||
630 1600 |
800 800–1000 1000–1300 1300–2500 1000 1000–1500 1500–2000 2500–3300 1200 1200–2000 2000–2600 2600–4000 1600 1600–2500 2500–3500 3500–5500 |
||||