Расчёт и выбор посадок подшипников качения

2 Расчёт и выбор посадок подшипников качения

Исходные данные:

Подшипник №7210

Класс точности 0

Радиальная реакция R = 1,6 kH

Осевое усилие A = 2 kH

Характер нагрузки - с умеренными толчками и вибрациями, перегрузка до 150%.

Размеры подшипника [2]:

2.1 Для циркуляционно нагруженного кольца определяется интенсивность нагружения P_R, H.

 , (2.1)

где R – радиальная реакция опоры на подшипник, кН

В – ширина подшипника, мм

r – радиус фасок колец подшипника, мм

K_П – динамический коэффициент посадки [1,табл.3.5]

F – коэффициент ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе F_A – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору [1,табл. 3.2]

 

2.2 По величине интенсивности нагружения P_R выбираем вид посадки [1,табл.3.6,]

«» - посадка на вал

2.3 Для колец, воспринимающих колебательное и местное нагружение, выбирается вид посадки в зависимости от характера нагружения и вида корпуса [1, табл. 3.3]

«H» - посадка в корпус

2.4 Выбор квалитета для посадок колец подшипников

Для вала – 6 квалитет

Для корпуса – 7 квалитет

2.5 По ГОСТ 520 – 89 и ГОСТ 25347 – 82 определяем отклонения ES, EI, ei, es, строим поля допусков по наружному (D) и внутреннему (d) диаметрам и определяем табличные натяги N_max и N_min

Отклонения для внутреннего кольца подшипника:

ES = +8 мкм, EI = -8 мкм

Отклонение для наружного кольца подшипника:

es = +25 мкм, ei = 0 мкм

Определяем поле допуска внутреннего (L5) и наружного (l5) колец [1,табл.

3.9]

L0 = -12 мкм, l0 = -15 мкм

Схема расположения полей допуска

 

 N_min=d_min- D_max=ei-ES (2.2)

 N_max=d_max-D_min=es-EI (2.3)

N_min=-0,008-(-0,012)=0,004 [мм]

N_max=0,008-(-0,012)=0,020 [мм]

2.6 Вычислим минимальный допустимый натяг:

 (2.4)

- конструктивный фактор,

где d₀ – приведенный диаметр внутреннего кольца

 (2.5)

 (2.6)

где R – радиальная реакция

 =4 [мкм]

 Условие N_min≥ выполняется,

 - условие выполнено

2.7 Вычислим максимальный допустимый натяг:

 (2.7)

где  – предел прочности шарикоподшипниковой стали

 [мм]

 - условие выполнено.

2.8 Проверяем наличие посадочного рабочего зазора:

По внутреннему диаметру (d)определяем min и max радиальный зазор [1,табл. 3.11]:

G_min=12 мкм, G_max=29 мкм

Определяем начальный радиальный зазор:

 (2.8)

 [мкм] или 0,0205 [мм]

Определим эффективный натяг:

 (2.9)

где  - усреднённый натяг

 (2.10)

 

 

Определим рабочий радиальный зазор:

 (2.11)

где  

 

Условие  - выполнено.

Определим усилие запрессовки подшипника на вал ():

 (2.12)

Где  - коэффициент трения при запрессовке

 - модуль упругости стали

 

2.9 Определим температуру нагрева подшипника в масле для установки его на вал:

 (2.13)

где  - температурный коэффициент линейного расширения подшипниковой стали

 - сборочный зазор

 

3 Выбор посадок для сопряжений узла и их расчёт

В соответствии с заданием на курсовую работу необходимо назначить посадки для десяти сопряжений сборочной единицы.

Таблица 1 – Выбранные посадки

Номера сопрягаемых деталей	Наименование сопрягаемых деталей	Выбранные посадки по ГОСТ 25347-82 ( СТ СЭВ144-88)
22 - 04	Подшипник - вал	Ç50
22 – 05	Подшипник - крышка	Ç90
27 - 04	Шпонка - вал	Ç55
04 – 01	Вал - шестерня	Ç55
27 – 01	Шпонка - шестерня	Ç55
16 - 02	Болт - корпус	М6
16 - 08	Болт - крышка	Ç6
08 - 02	Крышка - корпус	Ç90
08 - 21	Крышка подшипника -манжета	Ç70
26 - 04	Шпонка - вал	Ç45

Расшифровка буквенных обозначений посадок, расчет предельных размеров, зазоров или натягов, построение полей допусков для десяти выбранных сопряжений оформляются в виде таблицы 2.

Таблица 2 – Расчет выбранных посадок

Номер сопрягаемых деталей	Номинальный размер с отклонениями	Предельные размеры, мм						Схемы полей допусков
		Dmax	Dmin	dmax	dmin	Smax	Smin
27 - 04	Ç55	54,968	54,894	55,000	54,926	0,042	0,106
26 - 04	Ç45	44,974	44,912	45,000	44,938	0,036	0,088
22 - 04	Ç50	50	49,988	50,008	49,992	0,008	0,02
22 – 05	Ç90	90,035	90,000	90,000	89,985	0,05	0
04 – 01	Ç55	55,030	55,000	55,021	55,002	0,028	0,021
27 – 01	Ç55	55,037	54,963	55,000	54,926	0,111	0,037
08 - 02	Ç90	90,011	89,989	89,880	89,660	0,351	-0,109
08 - 21	Ç70	70,046	70	70	69,926	0,120	0
16 - 02	Ç6	––	6,00	5,972	5,637	––	0,028
	Ç5,188	5,388	5,188	5,160	4,976	0,413	0,028
	Ç4,647	4,982	46,47	4,619	––	––	0,028
16 - 08	Ç6	6,120	6,000	5,072	5,637	0,483	0,028
	Ç5,188	5,308	5,188	5,160	4,975	0,333	0,028
	Ç4,647	4,767	4,647	4,619	––	––	0,028