3.Вибір посадок підшипників кочення на вал і в корпус

Розрахувати та вибрати посадку для радіального однорядного кулькового підшипника №211, клас точності Р6, радіальне навантаження на опори 17кН, навантаження ударне (помірне з малою вібрацією), підшипник встановлений в корпус, що обертається.

3.1. За умовним позначенням підшипника, №211, Р6, за ГОСТ 8338-75 [2], с.410-411, табл.К27 визначаємо його параметри:

посадочний діаметр внутрішнього кільця d=55мм;

посадочний діаметр зовнішнього кільця D=100мм;

ширина підшипника В=21мм;

розмір фаски r=2,5мм;

серія легка.

Для зовнішнього кільця підшипника визначаємо інтенсивність навантаження за [3], с.283:

,

де: R - радіальна реакція опори на підшипник, кН; B_r - робоча ширина посадочного місця, м (B_r=B-2r=21-2·2,5=16мм); - динамічний коефіцієнт посадки, що залежить від характеру навантаження (при помірних поштовхах з малою вібрацією=1),F - коефіцієнт, що враховує ступінь послаблення посадочного натягу при тонкостінному корпусі (для корпуса з нормальною товщиною стінок F=1, [3], с.286, табл.4.90); F_А – коефіцієнт нерівномірності розподілу радіального навантаження R між рядами роликів у дворядних конічних роликопідшипниках або між здвоєними шарикопідшипниками при наявності осьового навантаження А на опору: для радіальних та радіально-упорних підшипників з одним зовнішнім або внутрішнім кільцем F_А=1, [3], с.285.

Тоді інтенсивність навантаження дорівнює:

.

3.3. За видом навантаження зовнішнього кільця (циркулярне) та інтенсивностю навантаження за [3], с.287, табл.4.92 вибираємо поле допуску отвору у корпусі під зовнішнє кільце підшипника , а також поле допуску посадочного розміру валу під внутрішнє кільце підшипника за [3], с.285, табл.4.89: ø55h6.

3.4. Для уникнення розриву (руйнуванню) внутрішнього кільця вибрану посадку потрібно перевірити, щоб максимальний натяг (мм) посадки не перевищував значення, допустимого міцністю:

,

де d – діаметр внутрішнього кільця підшипника, м; [σ_р] – допустиме напруження на розтяг, МПа (для підшипникової сталі [σ_р]≈400МПа), k – коефіцієнт, який приймають наближено для підшипників легкої серії рівним 2,8.

3.5. За ГОСТ 3325-85 (СТ СЭВ 774-77) визначаємо граничні відхилення кілець підшипника ([3], с.273, табл.4.82. та с.276, табл.4.83.):

d=55_-0,012; D=100_-0,013.

Оскільки посадка зовнішнього кільця підшипника з корпусом здійснюється по системі валу, то граничні відхилення отвору корпусу вибираємо за ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 144-75) ([1], с.126, табл.1.37):

D_к=100N7().

Посадка внутрішнього кільця з валом здійснюється по системі отвору,

валу вибираємо за [1], с.91, табл.1.37:

d_В=55h6(_-0,019)

3.6. Визначаємо найбільший натяг внутрішнього кільця підшипника з валом:

N_max=d_Вmax-d_min=55-54,981=0,019мм=19мкм.

Порівнюємо результати розрахунків п.п.3.4. і 3.6. та робимо висновок, що розрахункова посадка внутрішнього кільця вибрана так, що забезпечується умова:

[N]>N_max; 0,195мм>0,019мм.

3.7. За даними розрахунків виконуємо схему розташування полів допусків кілець підшипника, валу та отвору в корпусі (рис.3.1.).

3.8. Визначаємо числові значення допусків форми та розташування поверхонь валу та отвору у корпусі, а також шорсткості посадочних місць за рекомендаціями [3], с.288: допуск циліндричності посадочних місць валів та отворів корпусів не повинен перевищувати під підшипники класів точності Р0 і Р6 – чверті допуску (отримані при розрахунку значення необхідно округляти до стандартних [1], с.393, табл.2.18. Отже:

для валу: 0,019/4≈0,005мм; приймаємо 4мкм;

для отвору в корпусі: 0,035/4≈0,009мм; приймаємо 6мкм.

Допуск биття (перпендикулярності) опорних торців валу та отвору корпусу призначаємо згідно [1], с.414, табл.2.28. та [1], с.424, табл.2.33. При ступені точності підшипника Р6 допуск торцевого биття: для валу – 25мкм; для отвору – 30мкм.

Шорсткість посадочних циліндричних поверхонь валу та отвору корпусу приймаємо за [3], с.296, табл.4.95.: для валу – R_a=0,63мкм; для отвору - R_a=1,25 мкм; а також для торців заплечиків валів - R_a=2,5мкм і для торців за плечиків отворів - R_a=2,5мкм .

Схема розташування полів допусків кілець підшипника, валу та отвору корпусу

Рис 3.1.

Виконуємо ескізи складального креслення підшипників вузла та робочих креслень валу і корпусу.

Ескіз робочого креслення підшипникового вузла

Рис. 3.2.

Ескіз валу та отвору корпусу під підшипник

Рис.3.3.