Задача №1. Дано:

, Нм – крутний момент, що передається передачею;

, кН – осьове зусилля, що сприймається передачею;

, м – діаметр посадочної поверхні;

, м – діаметр отвору у валу, якщо є;

, м – діаметр втулки зовнішній;

, м – діаметр посадочної поверхні;

, м – довжина посадочної (контактуючої) поверхні.

Розв’язок:

1. Мінімальний питомий тиск на поверхні, що контактують між собою у з’єднанні, що передає осьове навантаження та крутній момент:

, (6.1)

де - коефіцієнт тертя матеріалу валу по матеріалу втулки (отвору): сталь по сталі; сталь по чавунірідко; сталь по латуні.

2. Найменший розрахунковий натяг :

; (6.2)

- модуль пружності матеріалів, (- валу,- отвір);

- коефіцієнт Ляме, (- для валу,- для отвору).

Для суцільного валу ;

масивного корпусу .

Отримаємо:

;, (6.3)

де - коефіцієнт Пуассона, відповідно валу та ступиці.

Таблиця 6.2

Модуль пружності та коефіцієнт Пуассона

Матеріал
Сталь та сталеве литво		0,3
Чавунне литво		0,25
Бронза		0,35
Латунь		0,38

3. Мінімально допустимий розрахунковий натяг з урахуванням поправок (мінімальний розрахунковий)

, (6.4)

- поправка, яка враховує зминання нерівностей поверхонь, що контактують (шорсткості);

- поправка, що враховує різницю робочих температур деталей та температури збирання;

‑коефіцієнти лінійного розширення матеріалів валу та отвору;

‑різниця робочих температур валу та отвору;

‑робочий натяг;

‑збиральний натяг

‑поправка, яка враховує послаблення натягу від відцентрової сили;

‑добавка, що компенсує зменшення натягу при повторному запресуванні.

;

,

де - кругова швидкість зовнішньої поверхні втулки, м/с;

- щільність матеріалу.

Таблиця 6.3

Значення шорсткості поверхонь деталей, які спрягаються посадкою з натягом

Посадка з натягом, збирання під пресом	Квалітет		до 50	50÷120	120÷500
			0,1÷0,2	0,4	0,4
			2,4÷0,4	0,8	0,8
	,		0,4	0,8	1,6
			0,8	1,6	1,6
			0,8	0,8÷1,6	1,6÷3,2
			1,6	1,6÷3,2	1,6÷3,2
Збирання з термічною деформацією деталей			-	1,6	-
			-	1,6÷3,2

4. Максимально допустимий питомий тиск

, Па,

, Па. (6.5)

З цих двох значень приймається найменше в якості ,

де - межа текучості матеріалів, Па.

5. Найбільший розрахунковий натяг.

. (6.6)

6. Максимально допустимий натяг з урахуванням поправок

, (6.7)

де - коефіцієнт, що враховує збільшення питомого тиску біля торців отвору, залежить від відношеннята.

(Приймаємо по рисунку 1.68 ст. 336 Мягков В.Д. Допуски и посадки. Справочник. Том 1).

7. Вибір посадки та перевірка умови існування з’єднання. За таблицею 6,2 (таблиця 1,48 ст. 151. Мягков В.Д. Допуски и посадки. Справочник. Том 1) Вибираю посадку.

Умова вибору посадки

та. (6.8)

8. Максимальне зусилля запресування деталей

,

де ‑ максимальний тиск вибраної посадки;

приведений коефіцієнт тертя;

, (6.9)

‑граничний натяг вибраної посадки.

Рекомендовані розміри фасок для деталей, які збираються під пресом

Рис.6.2. Зображення деталей, які утворюють посадку з натягом (збирання під персом)

Таблиця 5.4

Рекомендовані параметри деталей які спрягаються з натягом (таблиця 1.108 ст. 337 Мягков В.Д. Допуски и посадки. Справочник. Том 1)

Групи посадок
Всі посадки перехідні та з натягом з отворами до 7 квалітету включно та валами до 6 квалітету включно.	до 30	0,5	1,0
	від 30 до 100	1,0	1,6
	від 100 до 250	2,0	2,5
Всі посадки перехідні та з натягом з отворами 7 та 8 квалітетів окрім посадок типу ()	до 30	1,0	1,6
	від 30 до 100	2,0	2,5
	від 100 до 250	3,0	4,0
Посадки з натягом типу та	до 30	1,6	2,0
	від 30 до 100	2,0	2,5
	від 100 до 250	4,0	5,0
Посадки з натягом типу та	до 30	2,0	2,5
	від 30 до 100	3,0	4,0
	від 100 до 250	5,0	6,0

5.5.1. Вибір та розрахунок посадок з натягом. Посадки підшипників кочення.

Система допусків і посадок для підшипників кочення

Підшипники кочення – найбільш розповсюджені стандартні складальні одиниці, виготовлені на спеціалізованих заводах. Вони володіють повною зовнішньою взаємозамінністю по приєднувальних поверхнях, обумовлених зовнішнім діаметром D і внутрішнім діаметром d внутрішнього кільця. Підшипники кочення володіють неповною внутрішньою взаємозамінністю між тілами кочення (кульками, роликами) і кільцями. Внаслідок малих допусків зазорів і малої допустимої різнорозмірності комплекту тіл кочення кільця підшипників і тіла кочення підбирають селективним методом.

Повна взаємозамінність по приєднувальних поверхнях дозволяє організувати їх малосерійний випуск на спеціалізованих заводах, а отже, зробити більш дешевим їхнє виробництво, а також швидко монтувати і заміняти зношені підшипники кочення при збереженні їхньої гарної якості.

Класи точності підшипників кочення.

Якість підшипників визначається:

а) точністю приєднувальних розмірів D, d, ширини кілець «В» (а для роликових радіально-упорних підшипників ще і точністю монтажної висоти Т);

б) точністю форми і взаємного розташування поверхонь кілець підшипників і їхньої шорсткості;

в) точністю форми і розмірів тіл кочення в одному підшипнику і шорсткістю їхніх поверхонь;

г) точністю обертання, що характеризується радіальним і осьовим биттям доріжок кочення і торців кілець.

Допуски і посадки підшипників кочення.

При роботі підшипника кочення завжди одне кільце обертається, а друге залишається нерухомим. Для скорочення номенклатури підшипники виготовляють з відхиленнями розмірів D і d, що не залежать від посадки, по якій їх будуть монтувати. Для всіх класів точності верхнє відхилення приєднувальних діаметрів прийнято рівним нулю. Таким чином, діаметри зовнішнього кільця і внутрішнього кільця прийняті відповідно за діаметри основного вала й основного отвору, а отже, посадку з'єднання зовнішнього кільця з корпусом призначають у системі вала, а посадку з'єднання внутрішнього кільця з валом – у системі отвору. Однак, поле допуску на d розташовано в «мінус» від d , а не в «плюс», як у звичайного основного отвору, тобто не «у тіло» кільця, а вниз від нульової лінії.

Класифікація та маркування підшипників кочення

Підшипники кочення краще, тому що малий коефіцієнт тертя, більша вантажопідйомність при меншій ширині підшипника, мають нескладність монтажу, відходу й обслуговування, незначна витрата мастильних матеріалів.

Недоліки:

Менш довгочасний при високих і більших навантаженнях, більше зовнішніх D, обмежена здатність сприймати ударні навантаження. Класифікацію й маркування підшипників кочення встановлюють за ДСТ 520-71.

Підшипники кочення класифікують:

1 - за формою тіла кочення:

а) кулькові;

б) роликові; ролики можуть бути:

- циліндричні;

- голчасті;

- бочкоподібні;

- конічні;

- кручені.

2- за числом рядів тіл:

а)однорядні;

б)дворядні;

в)чотирирядні.

3. - за способом компенсації перекосів вала підшипники можуть бути а). несамоустановлювальні; б). самоустановлювальні).

4. - залежно від навантаження діючої на підшипники:

а) радіальні (радіальна R):

б) упорні (осьове навантаження):

в) радіально-упорні.

5- за радіальними розмірами (при однаковому діаметрі внутрішнього кільця) серії:

а) надлегкі:

б) особливо легкі;

в) легкі;

г) середні;

д) важкі.

6- за шириною підшипника серії:

а) вузькі;

б) нормальні;

в) широкі;

г) особливо широкі.

МАРКУВАННЯ на торці кілець підшипника кочення відбивають їхні основні параметри й конструкторські особливості. Перші дві цифри праворуч - внутрішній d підшипника при d < 20 мм; від 20 до 495 мм треба множити на 5 для одержання фактичного розміру у мм.

фактичний d, мм	10	12	15	17
Маркування	00	01	02	03

ТРЕТЯ - підшипник по d і ширині:

1. - особливо легка;

2. - легка;

3 - середня:

4 - важка;

5 - легка широка;

6 - порівняно;

7 - широка.

ЧЕТВЕРТА - тип підшипника:

1. - радіальний кульковий однорядний;

2. - радіальний кульковий дворядний сферичний;

3. - радіальний кульковий з коротким циліндричними роликами:

4. - радіальний кульковий дворядний сферичний з бочкоподібними роликами:

4- голчастий:

5- радіальний із крученими роликами:

6 - радіально-упорний, кульковий:

7. - радіально-упорний роликовий конічний;

8. - упорний кульковий:

9. - радіально-упорний роликовий.

П'ЯТА й ШОСТА - конструктивні особливості підшипників.

СЬОМА - серія підшипників по ширині.

Установлено наступні класи точності підшипників 0.6,5.4.2, Т – для кулькових і роликових радіальних і кулькових радіально-упорних.

0, 6, 5,4,2 - для упорних і упорно-радіальних.

0, 6х, 6, 5, 4, 2 - для роликових конічних.

Діаметри зовнішнього D_mі внутрішнього d_mкілець підшипника приймається відповідно заосновнийВал (l) і основний Отвір (L).Отже, посадка зовнішнього кільця з корпусом здійснюється в системі вала, внутрішнього з валом - у системі отвору.

Спеціальних полів допусків для утворення посадок з підшипником немає, а виконується ДЕРЖСТАНДАРТ 25347-89. До валів й отворів (у корпусі), оброблюваним під посадки для з'єднання з підшипником, пред'являються певні вимоги за шорсткістю поверхні і геометричною формою циліндра. Так конусоподібність і овальність для класів точності 0 й 6 може становити не більш 0,5 допуску на розмір, а для посадок підшипників класів 4 й 5 < 0,05.