Задача 4. Расчет посадок на основе эксплуатационных требований

Расчет посадок для деталей, сопрягаемых с подшипником качения.

Исходные данные: подшипник № 314, радиальная нагрузка на подшипник R_H=6000 H; нагрузка умеренная, перегрузки нет; внутреннее кольцо - циркуляционное, наружное кольцо – местное, 5 класс точности.

4.1.Определяем размеры подшипника [17].

d=70 мм, D=150 мм, B=35 мм, r=3,5 мм.

В зависимости от вида нагружения колец по табличному методу приближенно по ГОСТ 3325-85 [18] определяем посадки на вал и в корпус:

посадка на валÆ70 - переходная, обеспечивает натяг при посадке кольца, т.к. нагружение циркуляционное;

посадки в корпус Æ150 - с зазором, т.к. кольцо нагружено местно.

4.2.По величине интенсивности радиальной нагрузки рассчитываем посадку внутреннего кольца на вал более определенно, так как по первому методу возможен выбор трех посадок.

где P_R - интенсивность радиальной нагрузки,

R - расчетная радиальная нагрузка, ;

В - высота или ширина подшипника, мм;

k_d - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, k_d=1, т.к. перегрузка до 150 %, умеренные толчки и вибрации;

F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадки при полом вале и тонкостенном корпусе, F=1, т.к. вал сплошной;

F_A - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки А на опору, F_A=1, т.к. подшипник шариковый однорядный.

4.3.Проводим уточненный расчет для циркуляционного нагруженного кольца по величине наибольшего зазора:

6,41мкм.

где R- в кГс, N=2,3 - конструктивный коэффициент для средней серии подшипников, B и r - в см.

4.4.Выбираем стандартную посадку из условия >

Посадка Æ70

Нижнее отклонение отверстия ES=-0.009мм

Верхнее отклонение вала es=+0.015 мм

Нижнее отклонение вала ei=+0.002 мм

U_min=2 мкм U_max=24, условию не удовлетворяет

Посадка Æ70

Нижнее отклонение отверстия ES=-0.009мм

Верхнее отклонение вала es=+0.024 мм

Нижнее отклонение вала ei=+0.011 мм

U_min=11 мкм U_max=33 мкм, условию удовлетворяет.

4.5.По таблицам ГОСТ 3325-85 [18] находим цифровые значения отклонений для колец подшипника

d=70 _-0.009 D=150 _-0,011

По таблицам СТ СЭВ 144-75 находим цифровые значения отклонения вала и корпуса

d=70 D=150

4.6.Проводим проверку по условию: U_{max станд} <U_доп

U_доп= мм

где - допускаемое напряжение на растяжение подшипниковой стали, =400 мН/м²=40 кгс/мм².

U_{max станд.}=33 мкм,

33<282

4.7.По найденным отклонениям строим схемы полей допусков сопрягаемых деталей (Рис 4.1), а также даем пример обозначения подшипниковых посадок на сборочном чертеже и на чертежах корпуса и вала (Рис 4.2).

Шероховатость посадочных поверхностей корпуса и вала назначена в соответствии с рекомендациями.

Рекомендации по назначению допусков погрешностей формы (круглости, цилиндричности и других) даны в стандарте ГОСТ 3325-85.

Для валов (осей) допуск круглости 2,0 мкм, допуск профиля продольного сечения 2,0 мкм, допуск непостоянства диаметра в поперечном сечении 4,0 мкм, в продольном сечении 4,0 мкм; для отверстий корпусов допуск круглости 4,0 мкм, допуск профиля продольного сечения 4,0 мкм, допуск непостоянства диаметра в поперечном сечении 8,0 мкм, в продольном сечении 8,0 мкм

Схемы полей допусков

Рис. 4.1