Расчет посадок подшипника качения

Выбрать посадку подшипника качения расчетным способом и определить характер сопряжения подшипника по присоединительным поверхностям, используя данные таблицы П 1.7. Номер подшипника указан в табл. 16.

Задание:

Построить схемы расположения полей допусков посадки внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца в корпус с указанием всех расчетных величин. Определить и указать на схемах величины зазора и натягов.

Назначить экономически целесообразный способ обработки поверхности.

Выполнить эскизы посадочных элементов вала и корпуса с указанием шероховатости поверхностей и допусков формы и расположения их.

 

Исходные данные приведены в табл.16.

F_p - радиальная нагрузка, кН;

0,6 - классы точности подшипника;

С, У - характер нагружения (С - с сильными ударами и вибрацией;

У - с умеренными толчками и вибрацией).

 

Таблица 16

Номера подшипников

 

Класс точности
Fр, кН	1,5	2,0	2,5	3,0	4,5	5,8	6,5	7,4	8,5
Характер нагружения	У	С	У	С	С
Вариант

 

Пример расчета

Дано: номер подшипника качения 408;

величина радиальной нагрузки R = 9000 H;

чертеж узла c подшипниками качения (рис. 20).

 

Рис. 20. Узел с подшипниками качения

 

Необходимо:

1. В соответствии с чертежом определить виды нагружения и задаться условиями работы подшипника качения.

2. В соответствии с принятым видом нагружения определить поле допусков размеров, сопрягаемых с кольцами подшипника.

3. Определить допуски размеров колец подшипника.

4. Построить схемы полей допусков подшипниковых посадок и вычертить подшипниковый узел в сборе и подетально.

 

Последовательность выполнения задания

Дополнительные данные:

Класс точности подшипника – 0 (нулевой).

Характер нагрузки подшипника и особенности конструкции деталей узла студент устанавливает самостоятельно по чертежу.

Для конкретного примера: характер нагрузки подшипника статистический, т.е. перегрузка до 150 %, умеренные толчки вибрации.

Корпус – чугунный, массивный, неразъемный (СЧ-28).

Вал – стальной, сплошной (сталь 45Г).

Вид нагружения каждого кольца подшипника: внутреннее кольцо – местное, наружное кольцо – циркуляционное.

Конструктивные размеры подшипника (П 1.7):

d = 40 мм,

D = 110 мм,

B = 27 мм,

r_фаски = 3,0 мм.

 

Выбор посадки колец подшипника. Для выбора посадки рассчитываем интенсивность радиальной нагрузки P_R:

,

где R – радиальная нагрузка, Н;

В – ширина кольца подшипника, мм;

r_ф – радиус скругления обоймы подшипника, мм;

k₁ = 1, т.к. перегрузка до 150 %; умеренные толчки и вибрации;

k₂ = 1 (вал сплошной);

k₃ = 2 (в нашем случае подшипники сдвоены по схеме).

 

.

 

По П.1.8 -1.10 определяем посадки подшипника:

вал - Æ40k6; внутреннее кольцо - Æ40LO (-0,012);

корпус - Æ110Н7; наружное кольцо - Æ110 O (-0,015);

 

L – das Lager (нем.) – подшипник.

Условные обозначения соединения:

внутреннее кольцо + вал – Æ40 ;

наружное кольцо + корпус – Æ110 ;

Полученные данные вводим в табл. 17.

Таблица 17

 

Внутреннее кольцо	Вал	Наружное кольцо	Корпус
Æ40LO(-0,012)	Æ40k6()	Æ110ℓO(-0,015)	Æ110H7(+0,035)

 

Выбираем значение торцевого биения (П.1.11):

заплечиков вала – 0,025 мм;

заплечиков корпуса – 0,054 мм

Воронежский ГАСУ, каф.СТиИМ

фак. ДТФ, гр.532

Рис. 21. Поля допусков, эскизы подшипникового узла и составляющих его деталей

 

 

 

Выбираем значения отклонения круглости и отклонение профиля продольного сечения (П 1. 11) и сводим в табл. 18 полученные данные.

 

Таблица 18

 

Отклонения, мм	Для корпуса	Для вала
От круглости	0,009	0,004
От профиля продольного сечения	0,009	0,004

 

 

Строим схему полей допусков деталей подшипникового соединения.

Вычерчиваем (рис. 21) эскизы подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипником, с указанием всех необходимых точностных показателей.

Студент должен помнить правило: если внутреннее кольцо подшипника качения посажено с натягом, то наружное кольцо должно быть посажено в корпус с зазором (или наоборот), иначе шарикоподшипник не будет работать.

 

 

Контрольные вопросы

1. Дать определение видам нагружения колец подшипников качения.

2. Какие классы точности подшипников предусмотрены стандартом?

3. В каких системах выполняются посадки подшипник-корпус и подшипник-вал?

4. В чем особенность схемы поля допуска внутреннего кольца подшипника качения?

5. Как нормируются погрешности формы и расположения вала и корпуса, сопрягаемых с подшипниками качения класса?

6. Объяснить принцип выбора посадок при циркуляционном и местном нагруженных кольцах.