2.2. Порядок расчета и выбора посадок

По исходным данным необходимо выполнить следующее:

1. Установить основные размеры подшипника и определить характер нагружения его колец.

2. Рассчитать и выбрать посадку Циркуляционно нагруженного кольца, а также согласно рекомендациям выбрать посадку кольца, испытывающего местное нагружение.

3. Определить численные значения предельных отклонений присоединительных диаметров подшипника и посадочных мест вала и корпуса согласно выбранным посадкам.

4. Рассчитать предельные значения присоединительных диаметров и получаемых в соединениях зазоров и натягов; построить схемы взаимного расположения полей допусков для соединений «внутреннее кольцо—вал»,

«наружное кольцо—корпус».

4. Установить отклонения формы, взаимного расположения, шероховатость

поверхностей посадочных мест вала и корпуса.

4. Вычертить эскизные изображения подшипникового узла и сопрягаемых с подшипником деталей с нанесением всех необходимых обозначений.

Дано:

Шарикоподшипник № 314. Вращается вал, корпус неподвижен. Радиальная нагрузка па опору R=11200 H. Режим работы подшипника — тяжёлый.

По приложению 2 находим основные размеры подшипника:

наружный диаметр D =150 мм,

внутренний диаметр d = 70 мм,

ширина кольца В=35 мм,

радиус закругления фаски г=3.5 мм

Определяем вид нагружения колец, заданного подшипника. Так как вращается вал, а корпус неподвижен, то наружное кольцо подшипника будет испытывать циркуляционное нагружение, внутреннее кольцо— местное.

Производим расчет и выбор посадки циркуляционно-нагруженного кольца.

Определяем интенсивность радиальной нагрузки посадочной поверхности по формуле:

По таблице приложения 4 находим поле допуска вала, соответствующее полученному значению Р_R . Для подшипника класса точности 0 принимаем поле допуска h5. Тогда посадку внутреннего кольца на валу в общем виде запишем так: - посадка выполнена в системе отверстия.

По таблице приложения 5 принимаем поле допуска диаметра отверстия в корпусе K6. Посадка наружного кольца на вал в условной записи имеет вид - посадка выполнена в системе вала.

По таблицам ГОСТ 25347—82 приложению 6 [1] находим численные значения предельных отклонений присоединительных диаметров колец подшипника и посадочных мест вала и корпуса. Имеем:

внутреннее кольцо:

шейка вала:

наружное кольцо:

отверстие в корпусе:

Расчет предельных значений присоединительных диаметров, их допусков, а также получаемых в соединениях зазоров и натягов и сносим в таблицу 2.1.

а) внутреннее кольцо:

D_max=D_H+ES=70+0=70 (мм) (2.2.1)

D_min=D_H+EI = 70+(–0,015) = 69.985 (мм) (2.2.2)

T_D = D_max–D_min=ES–EI (2.2.3)

T_D=70–69.985=0.015 (мм)

б) шейка вала:

d_max = d_H+es=70+0 = 70 (мм) (2.2.4)

d_min = d_H+ei = 70+(–0,013) = 69.987 (мм) (2.2.5)

T_d = d_max–d_min= es – ei_; (2.2.6)

T_d = 70 – 69.987 =0,013 (мм)

в) отверстие в корпусе:

D_max=D_H+ES=150+0,004)=150.004 (мм) (2.2.7)

D_min=D_H+EI = 150+(–0,021) =149.979 (мм) (2.2.8)

T_D = D_max–D_min=ES–EI (2.2.9)

T_D=150.004 – 149.979 = 0.025 (мм)

г) наружное кольцо:

d_max = d_H+es=150+0=150 (мм) (2.2.10)

d_min = d_H+ei = 150+(–0,018) =149.982 (мм) (2.2.11)

T_d = D_max-D_min= es – ei (2.2.12)

T_d = 150 –149.982 =0.018 (мм)

Определим предельный зазор(натяг)

а) внутреннее кольцо – шейка вала:

S_max = ES– ei = 0–(– 0,013) = 0,013 (мм) (2.2.13)

S_min = EI – es = -0.015–0 = -0,015 (мм) (2.2.14)

T_s=S_max-S_min=0.013-(-0.015)=0.028 (мм)

б) отверстие в корпусе – наружное кольцо:

S_max = ES – ei = 0.004–(–0,018) = 0,022 (мм) (2.2.15)

N_max = es – EI = 0-(-0.021) = 0.021 (мм) (2.2.16)

Определяем допуск посадки:

T_S(N)= S_max+N_max (2.2.17)

T_S(N) = 0,022+0,021 = 0,043 (мм)

Строим схемы взаимного расположения, полей допусков. По таблицам приложений 7 и 8 [3] устанавливаем допустимые отклонения формы, взаимного

расположения посадочных поверхностей, их шероховатость. Имеем:

а) отклонение от цилиндричности шейки вала – 6.5 мкм, отверстия в корпусе – 12.5 мкм;

б) биение торцов заплечиков вала – 7 мкм, отверстия в корпусе – 13 мкм;

в) шероховатость посадочных поверхностей вала R_a=1.25 мкм и отверстия

в корпусе R_a=1.25мкм;

г) шероховатость посадочных поверхностей торцов заплечиков вала R_a=2.5 мкм, отверстия в корпусе R_a=2.5 мкм.

Вычерчиваем эскизные изображения подшипникового узла и соединяемых с подшипником деталей с нанесением всех необходимых обозначений.

Таблица 2.1 Размерные характеристики соединения подшипника качения

Наименование элементов и соединений подшипников	Номинальный размер, мм	Условное Обозначение поля допуска (посадки)	Предельные отклонения, мм		Предельные размеры, мм		Допуски размера (посадки),мм	Зазор (натяг),мм
			верхнее	нижнее	мах	min		мах	min
Присоединительные диаметры:
внутреннее кольцо	70	L0	0	-0,015	70	69.985	0,015
шейка вала	70	h5	0	-0,013	70	69.987	0,013
отверстие в корпусе	150	l0	0	-0,018	150	149.982	0,018
наружное кольцо	150	K6	+0.004	-0,021	150.004	149.979	0,025
Соединения:
внутреннее кольцо- шейка вала	70						0.028	0,013	-0,015
наружное кольцо- отверстие в корпусе	150						0,043	0,022	0,021