4.Расчет посадок подшипника качения.
Дано: сопряжение 2-9;подшипник №12310, класс точности 6;
А=6,5кН – осевая нагрузка; R=10,5кН – радиальная нагрузка.
Нагружение колец: внутреннего – циркуляционное; наружного – местное; условия работы узла: с толчками и вибрацией, перегрузка 300%.
Для подшипника, служащего опорой вала, рассчитать и подобрать посадки внутреннего кольца на вал и наружного в корпус. Сделать проверку на наличие посадочного зазора по наибольшему натягу выбранной посадки. Построить схемы полей допусков, назначенных посадкой, и выполнить сборочный чертеж узла с указанием соответствующих посадок.
Решение
1.По ГОСТ 8328-75 находим, что подшипник №12310 роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами и с тремя бортами; его основные размеры:
d=50мм; D=110мм; B=27мм; r=3мм.
2.Интенсивность нагрузки на посадочную поверхность определяем по формуле:
PR=Rb∙KП∙F∙FA , где
b –рабочая ширина посадочного места, в мм:
b=B-2r=27-2∙3=21мм;
КП – динамический коэффициент посадки (при перегрузке 300% с толчками и вибрацией КП=1,8[3, стр.13]);
F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга (при сплошном вале F=1);
FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки (для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом FA=1[3, стр.13]).
PR=10,5∙1030,021∙1,8∙1∙1=900кНм
3.По найденной интенсивности нагрузки из табл. 4.92 [4] находим:
посадка внутреннего, циркуляционно нагруженного кольца на вал – L6k6
посадка наружного, местно нагруженного кольца – H7l6
4.Поля допусков и характеристики посадок:
В рассматриваемом случае при посадке на вал по k6:
размер вала ∅50k6+0,018+0,002 [1, табл. 1.29]
размер отверстия внутреннего кольца ∅50L60-0,010 [4, табл. 4.82]
наибольший натяг Nmax=es-EI=18-(-10)=28мкм;
наименьший натяг Nmin=ei-ES=2-0=2мкм.
При посадке в корпус по H7:
размер отверстия в корпусе ∅110H7+0,0350 [1, табл. 1.27]
наружный размер внешнего кольца ∅110l60-0,013 [4, табл. 4.83]
наибольший зазор Smax=ES-ei=35-(-13)=48мкм;
наименьший зазор Smin=EI-es=0мкм.
5.Радиальный посадочный зазор при выбранной посадке
Sпос=Sm нач – ΔD2
Sm нач – среднее значение начального радиального зазора;
ΔD2 – диаметральная деформация беговой дорожки кольца.
Smax нач=45мкм; Smin нач=30мкм [3, табл. 3.2]
Sm нач=Smax нач+Sminнач2=45+302=37,5мкм
Диаметральная деформация беговой дорожки кольца, после посадок его на вал и в корпус с натягом, рассчитывается по формуле:
при неподвижной посадке внутреннего кольца на вал
∆D2=Nэфdd0
при неподвижной посадке наружного кольца в корпус
∆D2=NэфD0d
Nэф – эффективный действительный натяг
Nэф=0,85Nmax
d0 – приведенный внешний диаметр внутреннего кольца;
D0 – приведенный внутренний диаметр внешнего кольца.
d0=d+D-d4
В рассматриваемом случае:
d0=50+110-504=65мм
∆D2=0,85∙28∙5065=18,3мкм
Sпос=37,5-18,3=19,2мкм
Следовательно, посадочный зазор есть, что и требовалось обеспечить.