3 Расчет и выбор посадок колец подшипников
25мм, серия 300, номер подшипника 305, класс точности Р0.
3.1Определение вида нагружения колец подшипника
Из анализа работы подшипникового узла и табл. 4.88 ([2], стр.343) устанавливаем виды нагружения колец подшипника. Радиальная нагрузка на опору (подшипник) действует постоянно в одном направлении, при этом внутреннее кольцо подшипника должно вращаться вместе с валом во избежание износа цапфы вала и развальцовки сопрягаемой поверхности кольца. Внешнее кольцо при этом находится в корпусе неподвижно. Из выше сказанного следует, что дорожка внутреннего кольца поочерёдно нагружается действующей на опору силой, в результате его вращения относительно постоянной по направлению нагрузки, следовательно, вид нагружения внутреннего кольца циркуляционный. Дорожка наружного кольца нагружена постоянно в одной и той же зоне, следовательно, вид нагружения кольца местный.
Принимаем следующие условия:
,Fr=1000
Н. Определяем по соответствующим
стандартам основные размеры заданного
подшипника:D, B,
b, r:d=25мм,D=62мм,B=17мм,r=2.0,
b=B-2r=13мм.
Рассчитываем посадку циркуляционно-нагруженного
внутреннего кольца подшипника на вал
по интенсивности радиальной нагрузки
на посадочной поверхности по формуле
4.25 ([2], стр. 344):
,
где K1 - динамический коэффициент посадки, так как указан нормальный режим работы, тоK1=1;
K2- коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, так как промежуточный вал сплошной, а корпус толстостенный, тоK2=1;
K3- коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами в двухрядных конических роликовых подшипниках или между сдваиваемыми шариковыми подшипниками при наличии осевой нагрузки на опору, так как подшипник однорядный радиальный, а осевая нагрузка малаK3=1.
76,92H.
3.2 Расчет и выбор посадки для циркуляционно-нагруженного кольца
В
зависимости от интенсивности нагрузки
выбираем поле допуска для вала,
сопряжённого с внутренним кольцом
подшипника выбираем посадку по табл.
4.92 ([2], стр. 358) и определяем для нее
предельные отклонения:
25
.
Для кольца подшипника класса точности
0 по табл. 1.29 ([1], стр. 104) выбираем предельное
отклонение Ø
Получаем посадку: Ø
.
Характеристики сопряжения:
Размерные параметры отверстия Ø
Номинальный размер D6=25мм.
Верхнее предельное отклонение ES=0мм.
Нижнее предельное отклонение EI=−0.01мм.
Размерные параметры вала 25
.
Номинальный размер d6=25мм.
Верхнее предельное отклонение es=+0.015мм.
Нижнее предельное отклонение ei=+0.002мм.
Характеристики сопряжения:
Наименьший натяг Nmin=ei−ES=0,002мм.
Наибольший натяг Nmax=es−EI=0.015+0.01=0.025мм.
Средний натяг
мм.
Выбранную посадку с натягом во избежание разрыва кольца проверим по максимальному натягу. В результате проверки должно выполняться условие:
,
где
- допускаемый натяг по условию прочности
кольца, мм.
,
где K– коэффициент, зависящий от серии подшипника (для средней серииK=2.3);
d– диаметр внутреннего кольца подшипника, мм;
– допускаемое напряжение на растяжение,МПа.
мм.
Так как 0.1>0.025, то условие выполняется.
Находим допускаемые радиальные зазоры
в подшипнике
и
:
=33мкм;
=13мкм.
Определяем величину посадочного радиального зазора по формуле:
,
где
- радиальная деформация кольца при
максимальном натяге;
.
Для обеспечения работоспособности
подшипника должно выполняться условие
.
м
м;
мм;
Так как 0.013>0.003 условие работоспособности подшипника выполняется.
Рисунок 5. Схема взаимного расположения полей допусков