Выбор посадок подшипников качения и расчёт параметров подшипниковых посадок

При выполнении этого раздела рекомендуется изучить соответствующий материал по конспекту лекций, а также по рекомендуемой литературе [1] и [4]. На основе анализа служебного назначения сборочной единицы и характера её работы необходимо установить вид нагружения подшипниковых колец и подобрать посадки соответственно виду нагружения. На выбор посадки также влияют тип и размеры подшипника, значения действующих на него нагрузок.

Необходимо изучить три вида нагружения (рис. 5.2) [1, с. 235-237] предусмотренные стандартом ГОСТ 3325-55.Согласно стандарту, посадку с зазором назначают для кольца, которое испытывает местное нагружение. Посадку с натягом назначают преимущественно для кольца, которое иены испытывает циркуляционное нагружение. При таком подходе к выбору посадок в подшипнике обеспечивается необходимый рабочий зазор между телами качения (шариками или роликами) и дорожками качения при установившемся рабочем режиме и температуре.

При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки выбирают по интенсивности радиальной нагрузки Р_к на посадочную поверхность.

Допустимые значения Р_R, подсчитанные по средним значениям посадочных натягов, приведены в таблицах 9.3 и 9.4 [1;, с. 238].

Интенсивность нагрузки подсчитывается по формуле:

 

, (5.23)

где R - радиальная нагрузка на опору;

К₁ - динамический коэффициент, зависящий от характера нагрузки;

К₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе;

К₃ - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору;

b - рабочая ширина посадочного места;

Ь=В-2r; (5.24)

В - ширина подшипника;

r - координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника.

При местном нагружении (М) кольцо воспринимает постоянную по направлению радиальную F_r нагрузку одним и тем же ограниченным участком окружности дорожки качения и передаёт её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса (рис 5.2.д, а - внутреннее кольцо, рис.5.2,б-наружнее кольцо).

При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку F_r последовательно всей окружностью дорожки качения и передаёт её последовательно всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение получается при вращении кольца и постоянно направляющей нагрузки F_r или, наоборот, при радиальной нагрузке F_е вращающейся относительно рассматриваемого кольца (рис. 5.2,6-внугреннее кольцо, рис. 5.2,а- наружное).

При колебательном нагружении не вращающееся кольцо воспринимает равнодействующую F_г+е двух радиальных нагрузок (одна- F_г постоянная по направлению, а другая-F_е, меньшая по величине, вращается) ограниченным участком окружности дорожки качения и передаёт её соответствующем

ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Нагрузка F_г+е не совершает полного оборота, колеблется между точками А и В. Колебательные нагружения испытывают кольца наружные - рис 5.2,в и внутренние - рис.5.2,г.

Если нагрузка F_г постоянного направления меньше вращающейся F_е, то кольцо являются местно (М) или циркуляционно (Ц) нагруженными в зависимости от схемы приложения сил. На рис. 5.2, доказаyо местное нагружение на внутреннем кольце и циркуляционное на наружном. На рис.5.2,е - наоборот.

Значение радиальной нагрузки на опору R задаётся на чертеже сборочной единицы. Перечисленные выше коэффициенты студент может взять из рекомендуемой литературы [1, с. 238].

Подсчитав значение Р_R, по полученному значению выбирается по таблицам 9.3 и 9.4 [1, с. 238] посадку для циркуляционно нагруженного кольца.

Для выбора посадки кольца при местном нагружении рекомендуем воспользоваться таблицей 9.6 | 1, с. 239]. |

Если при расчёте интенсивности радиальной нагрузки для циркуляционно нагруженного кольца возникают затруднения с выбором динамического коэффициента К₁ , посадку можно определить по минимальному натягу по формуле

(5.25)

где N^/ - коэффициент, для подшипников лёгкой серии N^/=28, средней N^/ =2,3 и тяжёлойN^/.

По найденному значению N_min выбирают ближайшую посадку. Во

избежание разрыва колец подшипника наибольший натяг посадки не должен превышать допускаемого натяга.

, (5.26)

[σ] - допустимое напряжение при растяжении, для подшипниковой стали

[σ]~ 400мПа.

 

 

Рис.5.2.Виды нагружения колец.подшипников качения