Посадки подшипников качения

4.2 Посадки подшипников качения

В качестве опор тихоходного вала редуктора выбраны: роликовые радиальные сферические двухрядные подшипники 0-го класса точности № 3609 ГОСТ 5721-75, № 3615 ГОСТ 5721-75 (рисунок 7).

Рисунок 4.6 – Подшипник роликовый радиальный сферический двухрядный № 3609, 3615.

Основные геометрические параметры подшипников:

0-3609:

d = 45 мм, D = 100 мм, B = 36 мм, r = 2,5 мм.

0-3615:

d = 75 мм, D = 160 мм, B = 55 мм, r = 3,5 мм.

Предельные отклонения размеров колец подшипников определяем по:

0-3609 0-3615

D: Ø 100 _{– 0,015} ; D: Ø 160 _{– 0,018}

d: Ø 45 _{– 0,012} ; d: Ø 75 _{– 0,015}

B: 36 _{– 0,120} ; B: 55 _{– 0,150}.

Выбор посадок подшипников зависит от их типа и размера, условий эксплуатации, величины и направления действующих на них нагрузок, характера нагружения колец. Внутренне кольцо подшипника нагружено циркуляционно, а наружное местно.

Посадки колец подшипников назначаем по методике, изложенной в работе.

Определяю интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника (0-3609):

 

 

где F_r – радиальная нагрузка на подшипник, Н;

b - рабочая ширина кольца подшипника, мм

b = B –2 *r = 36,0 –2*2,5 = 31,0 мм;

k₁ – динамический коэффициент посадки ( при перегрузках до 300%, умеренных толчках и вибрациях принимаю k₁ = 1.8);

k₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга ( при сплошном вале принимаю k₂ = 1);

k₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел качения (для подшипников двухрядных, без осевой нагрузки принимаю k₃ =1).

Определяю интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника (0-3615):

k₁=1,8; k₂=1; k₃=1; b = B –2 *r = 55,0 –2*3,5 = 48,0 мм;

.

По рассчитанной интенсивности радиальной нагрузки назначаю поле допуска для вала: Ø45 k6. В результате получили посадку внутреннего кольца подшипника на вал:

Ø45

Назначаю поле допуска для отверстия в корпусе редуктора под подшипник: Ø100 K7. В результате получили посадку наружного кольца подшипника (0-3609) в корпус:

Ø100 .

Проанализируем назначенные посадки.

Соединение Ø45  - посадка с натягом.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø45 L0:

ES = 0 мм; EI = - 0,012 мм.

Предельные отклонения вала Ø40 k6:

es = + 0,018 мм; ei = + 0,002 мм.

Предельные значения натяга в соединении:

N _min = 0,002 – 0 = 0,002 мм;

N _max = 0,018 – (- 0,012) = 0,030 мм.

Допуск посадки: T _N = 0,030 – 0,002 = 0,028 мм

Рисунок 4.7 - Схема полей допусков соединения

Соединение Ø100  - переходная посадка.

Предельные отклонения внешнего кольца подшипника Ø100 K7:

ES = + 0,010 мм; EI = -0,025 мм.

Предельные отклонения вала Ø100 l0:

es = 0 мм; ei = - 0,015 мм.

Предельные значения натяга и зазора в соединении:

N _max = 0 – (-0,025) = 0,025 мм;

S _max = 0,010 – (- 0,015) = 0,025 мм.

Допуск посадки

T _NS = 0,025 + 0 ,025= 0,050 мм.

Рисунок 4.8- Схема полей допусков соединения Ø100

По рассчитанной интенсивности радиальной нагрузки назначаю поле допуска для вала: Ø75 n6. В результате получили посадку внутреннего кольца подшипника (0-3615) на вал:

Ø75 .

Назначаю поле допуска для отверстия в корпусе редуктора под подшипник: Ø160 Р7. В результате получили посадку наружного кольца подшипника в корпус:

Ø160

Проанализируем назначенные посадки.

Соединение Ø75  - посадка с натягом.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø75 L0:

ES = 0 мм; EI = - 0,015 мм.

Предельные отклонения вала Ø75 n6:

es = + 0,039 мм; ei = + 0,020 мм.

Предельные значения натяга в соединении:

N _min = 0,020 – 0 = 0,020 мм;

N _max = 0,039 – (- 0,015) = 0,054 мм.

Допуск посадки: T _N = 0,054 – 0,020 = 0,034 мм.

Рисунок 4.9 - Схема полей допусков соединения

Соединение Ø160  - посадка с зазором.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø160 Р7:

ES = + 0,028 мм; EI = +0,068 мм.

Предельные отклонения вала Ø160 l0:

es = 0 мм; ei = - 0,018 мм.

Предельные значения натяга и зазора в соединении:

S _max = 0,068 – (-0,018) = 0,086 мм;

S _min = 0,038 – 0,0 = 0,038 мм.

Допуск посадки:

T _S = 0,086 - 0 ,038= 0,048 мм

 

Рисунок 4.10- Схема полей допусков соединения Ø160

В качестве опор двухвенцового блока поз. 5, выбраны роликовые радиально упорные подшипники поз. 10, 11, 0-го класса точности № 4074110 ГОСТ 4657-82 (рисунок 10). На подшипники действуют нагрузки: поз. 10 – F_r3=1223 Н; поз. – 11 F_r2=334 Н.

Рисунок 4.11 – Подшипник роликовый радиально-упорный № 4074110

Основные геометрические параметры подшипников:

0-4074110:

d = 50 мм, D = 80 мм, B = 30 мм, r = 1,5 мм.

Предельные отклонения размеров колец подшипников:

0-4074110

D: Ø 80 _{– 0,015} ;

d: Ø 50 _{– 0,012} ;

B: 30 _{– 0,120} .

Внутренне кольцо подшипника нагружено циркуляционно, а наружное местно.

Определяю интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника (поз. 10):

k₁=1,8; k₂=1; k₃=1; b = B –2 *r = 30,0 –2*1,5 = 27,0 мм;

 

Определяю интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника (поз. 11):

k₁=1,8; k₂=1; k₃=1; b = B –2 *r = 30,0 –2*1,5 = 27,0 мм;

.

По рассчитанной интенсивности радиальной нагрузки назначаю для обоих подшипников поле допуска для вала: Ø50 I_S6. В результате получили посадку внутреннего кольца подшипника на вал:

Ø50

Назначаю поле допуска для отверстий в двухвенцовом блоке редуктора под подшипник : Ø80 K7. В результате получили посадку наружного кольца подшипника в корпус:

Ø80

Проанализируем назначенные посадки.

Соединение Ø50  - посадка переходная.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø50 L0:

ES = 0 мм; EI = - 0,012 мм.

Предельные отклонения вала Ø50 I_S 6:

es = + 0,011 мм; ei = - 0,011 мм.

Предельные значения натяга и зазора в соединении:

N _max = 0,011 – (-0,012) = 0,023 мм;

S _max = 0,0 – (- 0,011) = 0,011 мм.

Допуск посадки:

T _NS = 0,023 + 0,011 = 0,034 мм

Рисунок 4.12 - Схема полей допусков соединения Ø50 .

Соединение Ø80  - посадка переходная.

Предельные отклонения внутреннего кольца подшипника Ø100 K7:

ES = + 0,010 мм; EI = - 0,025 мм.

Предельные отклонения вала Ø100 l0:

es = 0 мм; ei = - 0,015 мм.

Предельные значения натяга и зазора в соединении:

N _max = 0,0 – (-0,025) = 0,025 мм;

S _max = 0,010 – (-0,015) = 0,025 мм.

Допуск посадки:

T _NS = 0,025 - 0 ,025= 0,050 мм

Рисунок 4.13- Схема полей допусков соединения Ø80  .