2.2 Расчет и выбор посадок подшипников качения

исходные данные: по ГОСТ 8338-75 подобрали подшипник качения 6-207 со следующими параметрами d = 35 мм; D = 72 мм; B = 17 мм; r = 2,0 мм.

Подшипник является шариковым радиальным однорядным подшипником, относится к легкой серии диаметров. Нагружение наружного кольца является местным, а внутреннего – колебательным. По ГОСТ 3325-85 находим, что при нагрузке со слабыми ударами и вибрацией для диаметров отверстий в корпусе при местном нагружении рекомендовано основное отклонение H. Назначим поле допуска по 7 квалитету точности – H7. Для диаметров внутреннего кольца подшипника до 70 мм принимаем основное отклонение вала для сопряжения с внутренним кольцом подшипника Js и назначаем поле допуска по 6 квалитету точности – Js6.

Условное обозначение соединения «корпус – наружное кольцо подшипника - , где l0 – поле допуска наружного кольца подшипника нулевого класса точности

Условное обозначение соединения «внутреннее кольцо подшипника – вал» - , где L0–поле допуска внутреннего кольца подшипника нулевого класса точности.

По ГОСТ 520-2002 определяем предельные отклонения размеров посадочных диаметров внутреннего и наружного колец подшипника dm и Dm:

- для диаметра 35 мм класса точности 6 верхнее отклонение ES=0 мкм, нижнее отклонение EI = -10мкм;

- для диаметра 72 мм класса точности 6 верхнее отклонение es = 0 мкм, нижнее отклонение ei = -11 мкм.

По ГОСТ 25347-82 [4] определяем предельные отклонения размеров посадочных поверхностей вала и отверстия в корпусе:

- для диаметра вала 35 мм и поля допуска js6 верхнее отклонение es = +8 мкм, нижнее отклонение ei = -6 мкм;

-для отверстия в корпусе 72 мм и поля допуска H7 верхнее отклонение ES = +30 мкм, нижнее отклонение EI = 0 мкм.

Определим наибольшие и наименьшие натяги в соединении внутреннего кольца подшипника с валом:

Nmin = ei – ES, (2.8)

Nmin = -6 – 0 = - 6,0 мкм.

Nmax = es – EI, (2.9)

Nmax = +8,0 – (-10) = +18,0 мкм.

Определим наибольший и наименьший зазор в соединении наружного кольца подшипника с отверстием корпуса:

Smin = EI – es, (2.10)

Smin = -0 мкм,

Smax = ES – ei , (3.4)

Smax =+30-(-11)=+41,0 мкм

Построим схему расположения полей допусков посадок для соединений «корпус-подшипник» и «подшипник-вал» (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Схема полей допусков

2.3 Расчет и подбор гладкого калибра для вала

Наибольшее распространение в машиностроении получили предельные калибры, ограничивающие наибольший и наименьший предельные размеры детали.

По назначению предельные калибры делят на рабочие, приемные и контрольные.

Рабочие калибры (проходной Р-ПР и непроходной Р-НЕ) предназначены для проверки изделий в процессе их изготовления.

Предельные калибры определяют не числовое значение измеряемой величины, а годность детали, т.е. находится ли её размер между заданными предельными размерами. Деталь считается годной, если проходная сторона калибра (проходной калибр) под действием собственного веса или усилия, примерно равного ему, проходит, а непроходная сторона (непроходной калибр) не проходит по контролируемой поверхности детали.

Номинальный размер изделия вал , D = 38 мм. По ГОСТ 24853-81 находим основные значения размеров и допусков калибра изделия в соответствии с квалитетом допуска и размером вала (таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Допуски и отклонения калибра

Обозначение размера и допусков калибра	мкм
Z, Z1	3,5
Y, Y1	3
α, α1	0
H, H1	4
Hs	2,5
Hp	1,5

Так как, проверяем вал, то выбираем предельный калибр калибр-скобу. Предельные калибры используют для проверки размеров гладких цилиндрических, конусных, резьбовых и шлицевых деталей, высоты выступов и глубины впадин, если на проверяемые размеры установлены допуски не точнее IT6. К достоинствам предельных калибров относятся долговечность, а также простота и достаточно высокая производительность контроля. Несмотря на ряд недостатков (сложность изготовления калибров и пр.) предельные калибры широко используют в массовом, крупносерийном и индивидуальном производствах.

Таблица 2.3 – Основные геометрические данные калибр - скобы по ГОСТ 16775-93

Dном, мм	D1 , мм	Н, мм	S, мм	l, мм	h, мм
38	95	82	5	22	37

Корпус скобы изготавливаем из стали 40 (35) ГОСТ 1050-88, или стали 5 ГОСТ 380-94. Заготовки твердосплавных пластинок по ГОСТ 21125-75. Пластинки на корпусе скобы припаяны медью МЗ ГОСТ 859-2001. Острые кромки измерительных поверхностей пластинок округляем радиусом не менее 0,2 мм. Покрытие нерабочих поверхностей молотковой эмалью МЛ-165 ГОСТ 12034-77.

Схема расположения полей допусков калибра для контроля деталей представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 –Схема расположения полей допусков калибра для контроля деталей

Расчет основных параметров калибр – скобы сведем в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 – Расчетные основные параметры калибр – скобы

Наименование параметра	Формула	Значение, мм
Наибольший номинальный размер рабочего калибра		38,02
Наименьший номинальный размер рабочего калибра		38,009
Проходной максимальный размер рабочего калибра		38,0185
Проходной минимальный размер рабочего калибра		38,01575
Проходная изношенная сторона рабочего калибра		38,023
Непроходной максимальный размер рабочего калибра		38,011
Непроходной минимальный размер рабочего калибра		38,007
Проходной максимальный размер контрольного калибра		38,01725
Проходной минимальный размер контрольного калибра		38,01575
Проходная изношенная максимальная сторона контрольного калибра		38,02025
Проходная изношенная минимальная сторона контрольного калибра		38,01875
Непроходной максимальный размер контрольного калибра		38,00975
Непроходной минимальный размер контрольного калибра		38,00825

Технические требования к калибрам (ГОСТ 2015-84).

а) измерительные детали калибров для отверстий должны изготавливаться из стали марки Х ГОСТ 5950-2000 или ШХ15 ГОСТ 801-78, Допускается изготовление измерительных деталей из стали марки У10А или У12А ГОСТ 1435-99.

б) твердость измерительных поверхностей калибров HRC 58…68.

в) шероховатость измерительных поверхностей (таблица 2.5).

г) шероховатость других поверхностей калибров, оцениваемую параметром R_a:

1) заходных и выходных фасок – 1,25 мкм;

2) поверхность конуса 60º центровых отверстий и наружных центров деталей пробок – 0,63 мкм;

3) поверхность конуса 1:50 – 1,25 мкм.

Таблица 2.5 - Шероховатость измерительных поверхностей

д) Отклонение геометрической формы калибров по ГОСТ 24853-81.

е) неуказанные предельные отклонения размеров отверстий – H14, валов – h14, остальных ±IT14/2. Неуказанные предельные отклонения радиусов и фасок по ГОСТ 25670-83, ГОСТ 25346-89.