3 Порядок проведения работы
3.1. Ознакомиться с основными теоретическими вопросами, касающимися конструкции и назначения подшипников качения.
3.2. Получить задание – подшипник качения.
3.3. Определить параметры подшипника (диаметры наружного и внутреннего колец, ширину подшипника).
3.4. Определить тип подшипника и записать его маркировку.
3.5. Выполнить расчет режима работы подшипника качения.
3.6. Выбрать посадки для наружного и внутреннего колец подшипника для 2-х случаев нагружения.
3.7. Изобразить эскизы предельных калибров.
4 Структура отчета
4.1. Тема лабораторной работы.
4.2. Цель работы.
4.3. Краткие теоретические сведения о подшипниках качения.
4.4. Определение режима работы подшипника качения.
4.5. Выбор посадки для наружного и внутреннего колец подшипника для 2-х случаев нагружения.
4.6. Схемы расположения полей допусков для внутреннего и наружного колец подшипника.
4.7. Эскиз сборочного узла с условными обозначениями посадок, эскизы вала и корпуса с численными значениями отклонений размера, отклонений формы и расположения поверхностей, а также параметров шероховатости посадочных поверхностей.
4.8. Выводы по результатам выполненной работы.
5 Пример Расчета и выбора посадок для подшипников качения
Вариант № 00 .
Исходные данные: тип подшипника – 6-211, нагрузка Pr = 26,5 кН,
вид нагружения колец подшипника:
а) внутреннее – циркуляционное нагружение, наружное – местное нагружение;
б) внутреннее – местное нагружение, наружное – циркуляционное нагружение.
Решение.
1. Из справочной литературы выбираем параметры заданного подшипника:
- внутренний диаметр подшипника d = 55 мм;
- наружный диаметр подшипника D = 100 мм;
- динамическая грузоподъемность подшипника качения, Сr = 43,6 кН.
2. Определяем режим работы подшипника качения:
Pr/Cr = 26,5/43,6 = 0,608,
где Cr – базовая грузоподъемность подшипника качения, Сr = 43,6 кН.
В зависимости от рассчитанного значения принимаем режим работы подшипника. Так как Pr/Cr > 0,15, то режим работы – тяжелый.
3. Задаемся видами нагружения колец:
а) внутреннее – циркуляционное нагружение, наружное – местное нагружение.
3.1. Для внутреннего кольца – циркуляционное нагружение.
Для
данных условий работы необходима
посадка, обеспечивающая образование
натяга в соединении, поэтому выбираем
посадку 55
.
Строим схему расположения полей допусков.
Рисунок 1 – Схема расположения полей допусков
Рассчитываем характеристики посадки.
Минимальный натяг Nmin = ei – ES = 2 – 0 = 2 (мкм).
Максимальный натяг Nmax = es – EI = 21 – (–12) = 33 (мкм).
Допуск посадки TN = Nmax – Nmin = 33 – 2 = 31 (мкм).
3.2. Для наружного кольца – местное нагружение.
Для
данных условий работы необходима
посадка, обеспечивающая образование
зазора в соединении, поэтому выбираем
посадку 100
.
Строим схему расположения полей допусков.
Рисунок 2 – Схема расположения полей допусков
Рассчитываем характеристики посадки.
Минимальный зазор Smin = EI – es = 0 – 0 = 0 (мкм).
Максимальный зазор Smax = ES – ei = 35 – (–13) = 48 (мкм).
Допуск посадки TN = Smax – Smin = 48 – 0 = 48 (мкм).
3.3. Выполняем эскиз сборочного узла с условными обозначениями посадок, эскизы вала и корпуса. Выбираем требуемые значения отклонений формы и расположения поверхностей, а также параметров шероховатости посадочных поверхностей.
Рисунок 3 – Эскиз подшипникового узла и деталей, образующих соединение
4. Задаемся видами нагружения колец:
б) внутреннее – местное нагружение, наружное – циркуляционное нагружение.
4.1. Для внутреннего кольца – местное нагружение.
Для
данных условий работы необходима
посадка, обеспечивающая образование
достаточного зазора в соединении,
поэтому выбираем посадку 55
.
Строим схему расположения полей допусков.
Рисунок 4 – Схема расположения полей допусков
Рассчитываем характеристики переходной посадки.
Максимальный натяг
Nmax = es – EI = 10 – (–12) = 2 (мкм).
Максимальный зазор
Smax = ES – ei = 0 – (–29) = 29 (мкм).
Допуск посадки
TN(S) = Nmax + Smax = 2 + 29 = 31 (мкм).
4.2. Данная посадка – переходная, поэтому определяем вероятность зазора в этом соединении.
Среднеквадратичное отклонение зазора
,
где Td и TD – допуски размеров для вала и отверстия.
Среднее значение натяга
= 13,5 мкм.
Безразмерное отношение – аргумент функции вероятности
.
По найденному значению из таблицы определяется процентная вероятность получения натяга в соединении.
Функция Ф(Z) при Z = 3,6: Ф(Z) = 0,49984.
Вероятность натяга:
Р`N = 0,5 + Ф(Z) = 0,5 + 0,49984 = 0,99984,
PN = 99,984%.
Так как вероятность натяга в этом соединении составляет более 95%, то данная посадка применима.
4.3. Для наружного кольца – циркуляционное нагружение.
Для
данных условий работы необходима
посадка, обеспечивающая образование
достаточного натяга в соединении,
поэтому выбираем посадку
100
.
Строим схему расположения полей допусков.
Рисунок 5 – Схема расположения полей допусков
Рассчитываем характеристики переходной посадки.
Максимальный натяг
Nmax = es – EI = 0 – (–45) = 45 (мкм).
Максимальный зазор
Smax = ES – ei = 10 – (–13) = 3 (мкм).
Допуск посадки
TN(S) = Nmax + Smax = 45 + 3 = 48 (мкм).
4.4. Данная посадка – переходная, поэтому определяем вероятность натяга в этом соединении.
Среднеквадратичное отклонение натяга
,
где Td и TD – допуски размеров для вала и отверстия.
Среднее значение натяга
= 21 мкм.
Безразмерное отношение – аргумент функции вероятности
.
По найденному значению из таблицы определяется процентная вероятность получения натяга в соединении.
Функция Ф(Z) при Z = 3,4: Ф(Z) = 0,49966.
Вероятность натяга:
Р`N = 0,5 + Ф(Z) = 0,5 + 0,49966 = 0,99966,
PN = 99,966%.
Так как вероятность натяга в этом соединении составляет более 95%, то данная посадка применима.
4.5. Выполняем эскиз сборочного узла с условными обозначениями посадок, эскизы вала и корпуса. Выбираем требуемые значения отклонений формы и расположения поверхностей, а также параметров шероховатости посадочных поверхностей.
Рисунок 6 – Эскиз подшипникового узла и деталей, образующих соединение