Выбор посадки колец подшипника качения и расчет монтажного зазора

Исходные данные: подшипник марки 205

3.1 Выбираем характеристики подшипника из справочной таблицы:

d = 25 мм;

D = 52 мм;

B = 15 мм;

r = 1,5 мм;

F_r = 5,0 Н/мм;

класс точности – 6;

вращается вал.

3.2 Определяем радиальную нагрузку на подшипник по формуле (3.1):

(3.1)

(Н/мм)

3.3 Посадка на вал внутреннего кольца должна быть с натягом, а внешнего кольца с корпусом – с зазором.

3.4 С учётом численного значения интенсивности радиальной нагрузки и согласно рекомендуемым полям допусков подшипников качения по соответствующим приложениям принимаем следующие поля допусков:

для диаметра вала (d = 25 мм) – f6,

для диаметра отверстия в корпусе (D = 52 мм) – K7.

Предельные отклонения размеров подшипник принимаем по ГОСТ 520-71 для класса точности 6:

для внутреннего кольца (d = 25 мм): EI = -8, ES = 0 мкм;

для наружного кольца (D = 52 мм): ei = -11, es = 0 мкм.

Оформляем поля допусков графически:

Рисунок 4 – Поля допусков в соединении наружного кольца подшипника с корпусом

Рисунок 5 – Поля допусков в соединении внутреннего кольца подшипника с валом

4 Расчёт размерных цепей

Исходные данные: вал (см. чертёж 2), величина зазора: мм

4.1 Зазор обеспечивает нормальное функционирование механизма, он находится между наружным кольцом подшипника и торцом крышки.

4.2 Определим номинальные размеры составляющих звеньев по зависимости (4.1):

(4.1)

Для нахождения номинального размера расписываем зависимость (4.1) для нашего случая:

(4.2)

Из уравнения (4.2) следует, что определяется:

=0,2+9+69+9+40+39,8-168=1 мм.

4.3 Определим среднюю точность размерной цепи по формуле (4.3):

(4.3)

25,38.

Найденное число единиц допуска лежит в пределах стандартных значений a = 25 (7-ой квалитет) и a = 30 (9-ый квалитет). Отсюда следует, что часть звеньев должна изготавливаться по 7-му квалитету, а часть – по 8-му. При этом следует назначать допуски таким образом, чтобы допуск 6-го звена лежал в пределах между этими квалитетами. Предельные отклонения на составляющие звенья (кроме 6-го звена) рекомендуется назначать на размеры, относящиеся к валам – по h, к отверстиям – по H; на остальные – . Результаты расчётов внесены в таблицу 1.

4.4 Определим допуск звена , для этого воспользуемся формулой (4.4):

(4.4)

250 = 39+22+46+22+63+ +39

= 19 мкм

4.5 Определим предельные отклонения звена из формулы (4.5):

(4.5)

250 = 63 + – (-33) – (-22) – (-46) – (-11) – (-19,5)

= 55,5 мкм

Обозначение звена	Размер, мм	ij, мкм	Обозначение основного отклонения	Квалитет	Допуск ТАj, мкм	Отклонение мкм	Середина поля допуска Ес, мкм
Верхнее Еs	Нижнее Еi
	0,2	-	-	-		+250		+125
		1,56	h				-33	-16,5
		0,9	h				-22	-11
		1,86	h				-46	-23
		0,9	IT/2			+11	-11
		2,52	H			+63		+31.5
		0,55	-			55.5	30.5
	39,8	1,56	IT/2			+19,5	-19,5

Таблица 1

Из формулы (4.6):

(4.6)

0 = 0 + – 0 – 0 – 0 – (+ 11) – (+ 19.5)

= 30.5 мкм

4.6 Чтобы убедиться в правильности проведённых расчётов, воспользуемся зависимостью (4.7) для координат середины полей допусков:

(4.7)

+125 = 31,5 + 43 – (-16,5) – (-11) – (-23)

+125 = +125

Это говорит о правильности проведённых вычислений.