1.2.Выбор и расчёт посадок подшипников качения

Исходя из заданных характеристик и условий работы подшипникового узла, дать полную расшифровку обозначения подшипника качения, выбрать его посадки на вал и в корпус. Для выбранных посадок построить схемы расположения полей допусков, рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей, а также табличные зазоры (натяги). Произвести проверку наличия радиального зазора в подшипнике качения после установки его на вал и в корпус.

Определить необходимый и достаточный набор требований к точности геометрических параметров элементов деталей, сопрягаемых с подшипниками качения и обозначить их на эскизах соответствующих деталей.

В соответствии с заданием задан Подшипник 407 ГОСТ 8338-81; Виды нагружения колец: d-циркуляционное; D-месное. Режим работы: нормальный

номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника d = 35 мм;

-номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D = 100 мм;

-номинальная ширина подшипника B = 25 мм;

- класс точности - 0

1.2.1 Выбираем посадки внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца в корпус.

Вращающим элементом в узле является вал, поэтому внутреннее кольцо подшипника нагружено циркуляционно, и во избежание проскальзывания кольца относительно вала необходимо выбрать посадку с натягом.

Наружное кольцо подшипника установлено в корпус неподвижно, испытывает местное нагружение, и поэтому необходимо выбрать посадку с зазором.

По ГОСТ 3325-85 табл.1,2:

Предлагаемые посадки внутреннего кольца на вал: , , , .

Выбираем посадку Ø35L0/k6.

Предлагаемые посадки наружного кольца в корпус: , , , .

Выбираем посадку Ø100 H7/l0.

1.2.2 Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520, предельные отклонения вала Ø35k6 и отверстия корпуса Ø100Н7 – по ГОСТ 25347-82

d:

Верхнее отклонение ES = 0,

Нижнее отклонение EI = -12 мкм;

Наибольший предельный диаметр отверстия L0max = L0 + ES = 35+0 = =35,000 мм,

Наименьший предельный диаметр отверстия L0min = L0 + EI = 35+(-0,012)= = 34,988 мм.

D:

Верхнее отклонение es = 0,

Нижнее отклонение ei = -15 мкм;

Наибольший предельный диаметр вала l0max = l0 + es = 100+0 = 100,000 мм,

Наименьший предельный диаметр вала l0min = l0 + ei = 100+(-0,015) = 99.985 мм.

1.2.3. Определяем предельные отклонения и размеры вала Ø35k6:

IT = 16 мкм,

ei = +2 мкм,

es = IT + ei = 16+2 = 18 мкм;

d_max = d + es = 35+0,018= 35,018 мм,

d_min = d + ei = 35+0,002 = 35,002 мм.

1.2.4. Строим схему расположения полей допусков сопряжения Ø35 L0/k6

+18

N_min = 2 мкм

k6

N_max = 30мкм

+2

d_max = 35,018мм

+

0

L0

d_min = 35,002мм

L0_max­ = 35,000мм

–

L0_min = 34,9880мм

Ø35

-12

Рисунок 2.1 – Схема расположения полей допусков посадки с натягом сопрягаемых деталей

1.2.5. Определяем предельные натяги в посадке:

N_max = d_max – L0_min = 35,018-34,988 = 0,030 мм,

N_min = d_min – L0_max = 35,002-35,000 = 0,002 мм,

N_ср. = (N_max - N_min)/2 = (0,030+0,002)/2 = 0,016 мм.

1.2.6. Определяем предельные отклонения отверстия Ø100H7:

IT = 35 мкм,

EI = 0.

ES = IT + EI = 35+0 = 35 мкм;

D_max = D + ES = 100,000+0,030 = =100,035 мм;

D_min = D + EI = 100,000+0 = 100,000 мм.

1.2.7. Опредедяем предельные зазоры в посадке:

S_max = D_max – l0_min = 100,035-99,985 = 0,050 мм;

S_min = D_min – l0_max = 100,000-100,000 = 0мм;

S_ср. = (S_max + S_min)/2 = (0,050+0)/2 = 0,025 мм.

1.2.8. Строим схему расположения полей допусков сопряжения Ø100H7/l0

Рисунок 2.2 – Схема расположения полей допусков посадки с зазором сопрягаемых деталей

1. 2.9. Расчёт на заклинивание:

Для проверки в подшипнике качения радиального зазора рассчитаем увеличение зазора в посадке. Для этого проводят расчёт эффективного натяга для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение:

Nэф. =0,85·Nср. =0,85·0,016=0,0136 мм

Затем определяем диаметральную деформацию беговой дорожки кольца

∆d1 = Nэф.(d/d₀) =0,0136 (35/56,25) = 0,008462 мм

Приведенный внутренний диаметр кольца d₀=d+(D-d)/4 =40+(100-35)/4=

=56,25 мм

Тогда зазор в подшипнике Gr_пос после посадки с натягом

Gпос = Gr ср. - ∆d1 = 12.5 – 8.462 = 4,038 мкм

Среднее значение предельного зазора Gr ср. = (Gr min+ Gr max)/2 = (5+20)/2 =12.5

Минимальное значение предельного зазора Gr min =5мкм

Максимальное значение предельного зазора Gr max =20мкм

Заклинивание не произойдёт, так как Grпос не превышает Gr max

1.10. Требования, проставляемые на чертежах вала под посадочную поверхность подшипника:

Шероховатость поверхности :

- посадочной поверхности вала под кольцо подшипника Ra=1,25 мкм;

- торцовой поверхности корпуса заплечника Ra=2,5 мкм и заплечника вала Ra=2,5 мкм;

- посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника Ra=2,5 мкм

Допуск круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника – 4,0 мкм;

Допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника –4,0 мкм;

Допуск торцевого биения заплечиков вала – 25 мкм;

Допуск торцевого биения заплечиков корпуса – 54мкм.

Допуск радиального биения поверхности вала под кольцо подшипника-16мкм.

Допуск круглости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 9,0 мкм;

Допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 9,0 мкм.

Рисунок 2.3 Эскизы посадочных отверстий по ГОСТ 3325-85.