Выбор посадок подшипников качения

Существуют рекомендации, что кольцо подшипника (наружное или внутреннее) воспринимающее циркуляционное нагружение устанавливается на вал или в корпус с натягом. Если такое кольцо будет установлено с зазором, то будет происходить развальцовывание посадочной поверхности.

Кольцо подшипника (внутреннее или наружное) испытывающее местное нагружение устанавливают на вал или в корпус с небольшим зазором, чтобы кольцо под действие толчков и вибрации могло прокрутиться. Это приводит к равномерному износу дорожек качения.

Для колец, испытывающих циркуляционное нагружение посадка с натягом выбирается по интенсивности радиальной нагрузки:

,

где R – радиальная нагрузка на опору, Н;

k₁ – динамический коэффициент посадки (при перегрузках до 150 % k₁ =1);

k₂ – коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале, при сплошном вале, k ₂ = 1;

k₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов двухрядных конических роликоподшипников или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличие осевой нагрузки на опору, (для однорядных несдвоенных подшипников k ₃ = 1);

В – ширина кольца подшипника, мм;

r – радиус фаски кольца, мм.

Пример. Выбрать посадки для установки подшипника на вал и в корпус. Вычертить схемы полей допусков выбранных посадок.

Дано: подшипник № 319, класс точности 6; R = 96,2 кН.

Вал вращается, корпус неподвижен, перегрузки не превышают 150%.

Решение.

1. Из стандарта выписываем параметры подшипника по номеру

D = 200мм; d = 95мм; B = 45мм; r = 4мм.

2. Вал вращается с внутренним кольцом, который испытывает циркуляционное нагружение.

Корпус неподвижен с наружным кольцом, которое испытывает местное нагружение, т. о. внутреннее кольцо должно устанавливается на вал по посадке с натягом, наружное кольцо в корпус – с зазором.

3. Для вращающегося вала рассчитываем интенсивность радиальной нагрузки

4. По интенсивности радиальной нагрузки 2600 Н/мм и посадочному диаметру d = 95мм по таблице справочника выбираем поле допуска для вала n6. Квалитет точности вала выбираем согласно рекомендаций таблицы (см. выше по тексту).

5. Для неподвижного корпуса выбираем посадку по таблице для местно нагруженных колец G7. Квалитет точности корпуса выбираем согласно рекомендаций таблицы (см. выше по тексту).

6. Выписываем предельные отклонения для вала и корпуса

вал – Ø95 ; корпус - Ø200 .

7. Посадка внутреннего кольца на вал: Ø

8. Посадка наружного кольца в корпус Ø200

Предельные отклонения для колец подшипника L6 и l6 выписываем из таблицы стандарта для внутренних и наружных колец подшипника.

9.Строим схему полей допусков выбранных посадок. На схемах указываем предельные зазоры и натяги.

а – посадка внутреннего кольца на вал; б – посадка наружного кольца в корпус

Рисунок– Схемы полей допусков подшипника качения

При выборе посадок подшипников качения можно руководствоваться рекомендациями, если невозможно определить условия работы подшипника:

- вращающееся кольцо устанавливается с натягом

- невращающееся кольцо – с зазором.

При невозможности определения коэффициента k₁ посадка циркуляционно нагруженного кольца выбирается по расчетному минимальному натягу

,

где N – коэффициент, для подшипника легкой серии N = 2,8; средней - N = 2,3; тяжелой N = 2,0.

R – радиальная нагрузка, Н;

В – ширина подшипника, мм;

r – радиус закругления, мм.

Прочность внутреннего кольца проверяем по допустимому натягу

,

где [σ] – допускаемое напряжение материала кольца при растяжении [σ]=400МПа=400*10⁶Па;

d – диаметр внутреннего кольца подшипника, мм.