Расчет и выбор посадки циркуляционно–нагруженного
Кольца по интенсивности нагрузки
Для циркуляционно–нагруженных колец посадку выбираемпо величине интенсивности радиальной нагрузки на посадочнуюповерхность:
, (5.15)
где kб – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, табл. 5.9; ko – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (ko= ξ d, длявала изменяется от 1 до 3, для сплошного вала ko = 1; для корпуса ko = 1–1,8); kа – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами шариков или роликов в двухрядных (сдвоенных) подшипниках качения (kа= 1–2), для однорядного подшипника kа = 1.
Для нашего случая, приняв перегрузки до 150 %, получим:
По таблице 4.10 поле допуска циркуляционно–нагруженного вала
, что совпадает с приведенными расчетами (но в большинстве случаев основное отклонение, полученное этим методом расчета, будет меньше).
Обозначение посадок подшипниковых колец на эскизе
Подшипникового узла и допусков на эскизах сопрягаемых
Деталей
На рисунке 5.3 представлен эскиз узла подшипника качения и выбранные посадки наружного и внутреннего колец.
На рисунке 5.4 приведен эскиз вала и требования к поверхности под внутреннее кольцо подшипника.
На рисунке 5.5 показан эскиз корпуса и требования к поверхности под наружное кольцо подшипника.
Параметры шероховатости поверхностей валов и корпусов определяем по таблице 5.7. Допуски и отклонения формы и расположения поверхностей берем в соответствии с данными таблице 5.8.
Вывод. Выбранная посадка циркуляционно–нагруженного кольца обеспечит отсутствие проворачивания и наибольшую долговечность подшипникового узла. Посадка местно–нагруженного кольца позволит быстро и качественно проводить разборочно–сборочные раб
Таблица 5.2
Технические характеристики шариковых подшипников
(выборочные данные из ГОСТ 8338 – 75)
| Условное обозначение | Геометрические параметры | Число шариков z | ||||
| d | D | B | r | dm | ||
| 6,35 | ||||||
| 1,5 | 7,14 | |||||
| 1,5 | 7,94 | |||||
| 1,5 | 8,73 | |||||
| 2,0 | 11,11 | |||||
| 2,0 | 12,30 | |||||
| 2,5 | 14,30 | |||||
| 3,0 | 18,30 | |||||
| 1,5 | 7,94 | |||||
| 1,5 | 9,53 | |||||
| 2,0 | 12,70 | |||||
| 2,0 | 12,70 | |||||
| 2,5 | 15,88 | |||||
| 2,5 | 17,46 | |||||
| 3,0 | 22,23 | |||||
| 2,0 | 9,53 | |||||
| 2,0 | 12,30 | |||||
| 2,5 | 15,08 | |||||
| 3,0 | 19,05 | |||||
| 3,5 | 22,23 | |||||
| 3,5 | 25,4 | |||||
| 3,5 | 28,58 | |||||
| 4,0 | 36,51 | |||||
| 5,0 | 50,80 | |||||
| 2,5 | 16,67 | |||||
| 2,5 | 19,05 | |||||
| 3,0 | 22,23 | |||||
| 3,5 | 25,4 | |||||
| 3,5 | 28,58 | |||||
| 4,0 | 38,10 |
Таблица 5.3
Предельные отклонения внутренних колец шариковых, роликовых
радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников (ГОСТ 25256–82)
| Номинальный диаметр внут- реннего кольца d, мм | Отклонение среднего диаметра отверстия в единичном сечении Δdmp, мкм | Отклонение единичного диаметра отверстия Δds мкм | Отклонение единичной ширины внутреннего кольца ΔBs, мкм | ||||||||||
| для класса точности подшипника | |||||||||||||
| Свыше | До | es | ei | es | ei | es | ei | es | ei | es | ei | es | ei |
| 0,6 | 2,5 | – 8 | – 7 | + 1 | –9 | +1 | – 8 | – 40 | – 40 | ||||
| 2,5 | – 8 | – 7 | + 2 | –10 | +1 | – 8 | –120 | –120 | |||||
| – 8 | – 7 | + 3 | –11 | +1 | – 8 | –120 | –120 | ||||||
| –10 | – 8 | + 3 | –13 | +1 | – 9 | –120 | –120 | ||||||
| –12 | –10 | + 3 | –15 | +1 | –11 | –120 | –120 | ||||||
| –15 | –12 | + 4 | –19 | +2 | –14 | –150 | –150 | ||||||
| –20 | –15 | + 5 | –25 | +3 | –18 | –200 | –200 | ||||||
| –25 | –18 | + 6 | –31 | +3 | –21 | –250 | –250 | ||||||
| –30 | –22 | + 8 | –38 | +4 | –26 | –300 | –300 | ||||||
| –35 | –25 | + 9 | –44 | +5 | –30 | –350 | –350 | ||||||
| –40 | –30 | +10 | –50 | +5 | –35 | –400 | –400 | ||||||
| –45 | –35 | +12 | –57 | +6 | –41 | –450 | –450 |
Таблица 5.4
Предельные отклонения наружных колец шариковых, роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников (ГОСТ 25256–82)
| Номинальный диаметр наружного кольца D, мм | Отклонение среднего наружного диаметра отверстия в единичном сечении ΔDmp, мкм | Отклонение единичного наружного диаметра отверстия ΔDs ,мкм | Отклонение единичной ширины наружного кольца ΔСs, мкм | ||||||||||
| для класса точности подшипника | |||||||||||||
| Свыше | До | es | ei | es | ei | es | ei | es | ei | es | ei | es | ei |
| 2,5 | – 8 | – 7 | + 1 | –9 | +1 | – 8 | Равны ΔBs того же подшипника | ||||||
| – 8 | – 7 | + 2 | –10 | +1 | – 8 | ||||||||
| – 9 | – 8 | + 2 | –11 | +1 | – 9 | ||||||||
| –11 | – 9 | + 3 | –14 | +2 | – 11 | ||||||||
| –13 | –11 | + 4 | –17 | +2 | –13 | ||||||||
| –15 | –13 | + 5 | –20 | +2 | –15 | ||||||||
| –18 | –15 | + 6 | –24 | +3 | –18 | ||||||||
| –25 | –18 | + 7 | –32 | +3 | –21 | ||||||||
| –30 | –20 | + 8 | –38 | +4 | –24 | ||||||||
| –35 | –25 | + 9 | –44 | +4 | –29 | ||||||||
| –40 | –28 | +10 | –50 | +5 | –33 | ||||||||
| –45 | –33 | +12 | –57 | +5 | –38 | ||||||||
Таблица 5.5
Радиальные зазоры gr подшипников радиальных шариковых однорядных
| Номинальный диаметр d отверстия подшипника, мм | Размер зазора gr , мкм | |||||||||||
| min | max | min | max | min | max | min | max | min | max | |||
| Группа зазора | ||||||||||||
| Свыше | До | Нормальная | ||||||||||
| 2,5 | ||||||||||||
Таблица 5.6
Рекомендуемые посадки для колец подшипников при местном нагружении
| Размеры посадочных диаметров, мм | Поля допусков сопрягаемой с подшипником детали | Типы подшипников | ||
| Вал | Корпус | |||
| неразъемный | разъемный | |||
| Нагрузка спокойная или с умеренными толчками и вибрацией; перегрузка до 150 % | ||||
| До 80 | h6 | H7 | H7, H8 | Все типы, кроме штампованных игольчатых |
| Свыше 80 до 260 | h6, g6 | G7 | ||
| Нагрузка с ударами и вибрацией; перегрузка до 300 % | ||||
| До 80 | h6 | JS7 | JS6. JS7 | Все типы, кроме штампованных игольчатых и роликовых конических двухрядных |
| Свыше 80 до 260 | H7 |
Таблица 5.7
Параметры шероховатости поверхностей под подшипники на валах и в корпусах, а также опорных торцевых заплечиков для подшипников класса точности 0 и 6 (по ГОСТ 2789–73)
| Посадочная поверхность | Номинальный диаметр, мм | |||
| до 80 | свыше 80 до 500 | |||
| Шероховатость поверхности Ra при классе точности подшипника не более, мкм | ||||
| Вал Отверстие в корпусе Опорная торцевая заплечиков валов и отверстий корпусов | 1,25 1,25 2,50 | 0,63 0,63 1,25 | 2,5 2,5 2,5 | 1,25 1,25 2,5 |
Таблица 5.8
Отклонения формы и расположения поверхностей для элементов деталей, сопрягаемых с кольцами подшипников качения
| Интервалы номинальных диаметров D и d, мм | Допуски, мкм (для подшипников 0 и 6 классов точности) | |||||||
| валов | корпусов | |||||||
| Круглости и профиля продольного сечения | торцевого биения заплечиков | Круглости и профиля продольного сечения | торцевого биения заплечиков | |||||
| Свыше | До | |||||||
| 3,5 | 5,0 | |||||||
| 4,0 | 6,0 | |||||||
| 5,0 | 7,5 | |||||||
| 6,0 | 9,0 | |||||||
| 6,0 | 10,0 |
Таблица 5.9
Значения динамического коэффициента k6
| Характер нагрузки на подшипник | k6 |
| Спокойные нагрузки, толчки отсутствуют | 1,0 |
| Легкие толчки, кратковременные перегрузки до 125 % от нормальной нагрузки | 1,0–1,2 |
| Умеренные толчки, вибрации, кратковременные перегрузки до 150 % от нормальной нагрузки | 1,3–1,8 |
| Значительные толчки вибрации, кратковременные перегрузки до 200 % от нормальной нагрузки | 1,8–2,5 |
| Сильные удары, вибрации, кратковременные перегрузки до 300 % от нормальной нагрузки | 2,5–3,0 |
Таблица 5.10
Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочной поверхности вала и корпуса
| Диаметр внутреннего кольца d, мм | Допускаемая интенсивность PR, кН / м | ||||
| Основные отклонения для вала | |||||
| Свыше | До | js6, js5 | k6, k5 | m6, m5 | n6, n5 |
| 18 80 80 180 180 360 360 630 | до 300 300–1400 1400–1600 1600–3000 600 600–2000 2000–2500 2800–4000 700 700–3000 3000–3500 3500–6000 900 900–3500 3500–5400 5400–8000 | ||||
| Диаметр наружного кольца D, мм | Основные отклонения для корпуса | ||||
| K7, K6 | M7, M6 | N7, N6 | P7, P6 | ||
| 50 180 180 360 360 630 630 1600 | 800 800–1000 1000–1300 1300–2500 1000 1000–1500 1500–2000 2500–3300 1200 1200–2000 2000–2600 2600–4000 1600 1600–2500 2500–3500 3500–5500 | ||||