Расчет и выбор посадок подшипников качения

Цель: 1. Для подшипника качения выбрать посадки внутреннего и наружного

колец

2. построить схемы расположения допусков

3. сделать проверку на наличие посадочного зазора по наибольшему натягу

выбранной посадки

4. дать сборочный и деталировочный чертежи при исходных данных

Исходные данные к решению задачи:

Условное обозначение подшипника 3518

Класс точности подшипника 0

Радиальная нагрузка, кН R=12

Осевая нагрузка, кН A=2

Вращение вала/корпуса Вала

dотв/d 0,7

Характер нагрузки У (умеренная нагрузка)

dотв – диаметр отверстия полого вала

d - диаметр отверстия подшипника

Решение

В опоре вала редуктора установлены роликоподшипники №3518 (90x160x40 (dxDxB)), класс точности 0.

Радиальные реакции в опорах R₁=R₂=R=12кН, перегрузка до 150%.

Интенсивность радиальной нагрузки P_R на посадочную поверхность определяется по формуле:

P_R =K_n FF_AR/B, (4.1)

где R - радиальная нагрузка на опору, Н;

В - ширина кольца подшипника, мм;

К_п - динамический коэффициент посадки;

F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, при сплошном вале F=l;

F_A - коэффициент неравномерности нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А на опору

Нагрузка, действующая на подшипник, характеризуется как нагрузка с умеренными толчками и вибрацией, следовательно:

К_п =1;

Для рассчитываемого роликового радиального сферического двухрядного подшипника (по ГОСТ 5721-75) F_A=1.

P_R =K_n FF_AR/B=1·1·1· =300 Н/мм

Согласно табл. 9.3. [1], заданным условиям соответствует поле допуска вала j_S6.

При полом вале с отношением dотв/d = 0,7 коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга, равен 1,7 (D/d = 160/90 = 1,78) по табл.9.5 [1].

Тогда:

P_R =K_n FF_AR/B=1·1·1,7· =510 Н/мм

Согласно табл. 9.3. [1], заданным условиям соответствует поле допуска вала j_S6.

Определим отклонения для этой посадки. Согласно ГОСТ 520-71 нижнее отклонение отверстия внутреннего кольца равно -20 мкм. Отклонение вала для посадки j_S6 по ГОСТ 25347-82 составляет: +11 мкм и -11 мкм.

Выбор посадки для наружного кольца, воспринимающего местное нагружение, производится по табл. 4.83 [3].

Для нагрузки с умеренными толчками и вибрацией при неразъемном корпусе выбираем посадку : G7.

Согласно табл. 4.84 [3] нижнее отклонение наружного кольца подшипника равно -25 мкм. Отклонения отверстия в корпусе для допуска G7 составляют: +54 и +14 мкм.

Схемы расположения полей допусков показаны на рис. 3.2

Рис. 3.2. . Схема расположения полей допусков: а - по внутреннему кольцу; б - по наружному кольцу

При выбранной посадке Js6 циркуляционно нагруженного кольца измерения показывают, что имеется натяг (Nmax=31мкм). Сделаем проверочный расчет на наличие радиального зазора между кольцами и телами качения.

Так как величина посадочного зазора меньше начального и рабочего и может даже переходить в наибольший натяг, следует проверить наличие посадочного зазора g у подшипника по формуле:

g=g_H – Δd_1нб, (4.2)

где g_Н – начальный радиальный зазор, мкм;

∆d_1НБ – диаметральная деформация беговой дорожки кольца после посадки его на сопрягаемую деталь с натягом, мкм;

По прил. 7[5] находим:

g_Н.НБ = 45 мкм

g_Н.НМ = 25 мкм

g_Н.СР = 35 мкм

При посадке внутреннего кольца на вал:

(4.3)

где - эффективный (действительный) натяг, мкм;

d₀ - приведенный наружный диаметр внутреннего кольца, мм;

=0,85N_max = 0,85·31 = 26,35 мкм

d₀≈ d+(D – d)/4= 90+ = 107,5 мм

= 26,35∙ =22,06 мкм

g=g_H – Δd_1нб=45-22,06=22,94≈23 мкм

Следовательно, имеется посадочный зазор.