1.2 Выбор посадок подшипников качения расчетным путем

Необходимо для подшипника № 216 нулевого класса точности выбрать посадку на вал и в корпус, если известно: радиальная нагрузка R = 7000 Н; имеется перегрузка до 300 %; вращается наружное кольцо.

Определяем размеры подшипника по ГОСТ 8338-75: d = 80_-0,015 мм; D = 140_-0,018 мм; В = 26_-0,120 мм.

Наружное кольцо по условию нагружено циркуляционно. Внутреннее кольцо имеет местное нагружение. Посадку циркуляционно нагруженного кольца подшипника качения при известных условиях его работы определяем расчетным путем по интенсивности радиаль­ной нагрузки Р_R, кН/м:

;

где R – радиальная нагрузка на опору, Н; В – ширина подшипника, м; К_П – динамический ко­эффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации К_П= 1,8); F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале и толстостенном корпусе F = l); F_A – коэффициент рас­пределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных подшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками, коэффициент изменяется в пределах от 1 до 2, при отсутствии осевой нагрузки F_A = 1.

P_R = Н/м.

В зависимости от числового значения P_R = 485 кН/м и диаметра кольца подшипника 140 мм выбираем поле допуска К7.

Поле допуска вала определяем по табл. 7 – h6.

По таблицам предельных отклонений выбираем предельные отклонения деталей:

– вала Ø80 ;

– отверстия Ø140 .

Эскизы деталей и узла в сборе, а также схемы полей допусков соединения приведены на рис. 3 и 4 соответственно.

Рис. 3 Эскизы посадочных мест подшипника № 216: а – на вал; б – в корпус; в – в сборе

Рис. 4 Схемы полей допусков посадки подшипника № 216: а – на вал; б – в корпус.

2 Выбор посадок шпоночного соединения

Задача состоит в выборе номинальных размеров элементов шпоночного соединения и посадок, определении отклонений и предельных размеров элементов соединения, построении схем полей допус­ков и выполнении эскизов.

Исходные данные:

1. Диаметр вала – 13 мм;

2. Конструкция шпонки – призматическая;

3. Назначение – серийное и массовое производство;

4. Вид соединения – нормальное;

Определим номинальные размеры деталей шпоночного соединения. В соответствии с ГОСТ 23360-78 при диаметре вала d= 13 мм размеры элементов шпоночного соединения составят:

– ширина призматической шпонки b = 5 мм;

– высота призматической шпонки h = 5 мм;

– глубина паза на валу t₁ = 3.0 мм;

– глубина паза во втулке t₂ = 2.3 мм;

– интервал длины шпонки l = 10…56 мм.

Выбираем посадки и точность изготовления размеров шпоночного соединения. При нормальном виде соединения выбираем следующие поля допусков:

– на ширину шпонки – h9;

– на ширину паза вала – N9;

– на ширину паза втулки – JS9;

На другие размеры деталей шпоночного соединения в соответствии с ГОСТ 23360-78:

– высота шпонки — по h11;

– длина шпонки – поh14;

– длина паза вала – по H15;

– глубина паза вала и втулки – по h12.

По номинальному размеру «вал-втулка» при точном центрировании втулки на валу выбираем поля допусков по размеру для втулки Ø13Н6; для вала Ø13k6. Схема полей допусков шпоночного соединения приведена на рис. 5.

Рис. 5 Схема полей допусков шпоночного соединения

Сборочный эскиз и эскизы деталей шпоночного соединения приведены на рис. 6 и 7 соот­ветственно.

Рис. 6 Сборочный эскиз шпоночного соединения

Рис. 7 Эскизы деталей шпоночного соединения: а – призматическая шпонка; б – вал; в – втулка