Расчёт подшипникового соединения 7 – подшипник – корпус и 8 – подшипник – вал

3. Расчёт подшипникового соединения 7 – подшипник – корпус и 8 – подшипник – вал

Определим размеры шарикового подшипника 7307: d = 35 мм, D = 80 мм, B = 85 мм.

Исходя из условий работы узла можно сделать вывод о том, что характер нагружения наружного кольца местный а внутреннего – колебательный. В общем машиностроении используются подшипники 0-го и 6-го классов точности. Выберем подшипник 0-го класса точности. По [3, таблицы A.9, A.10] выбираем предельные отклонения внешнего кольца Ø80 мм для l0 (0; – 0,013) и внутреннего кольца Ø35 мм для L0 (0; – 0,012).

При местном характере нагружения посадка внешнего кольца подшипника с корпусом должна быть с зазором, выбираем по [3, таблица А.11] поле допуска корпуса G7 (+0,040;+0,010), а при циркуляционном характере нагружения соединение внутреннего кольца подшипника с валом должно быть с натягом, по этому по [3, таблица А.12] выбираем поле допуска вала n6 (+0,033;+0,017).

Определяем предельные размеры колец подшипника и предельные размеры и допуски посадочных поверхностей вала и корпуса:

– наружное кольцо подшипника Ø80l0 (0; – 0,013):

– внутреннее кольцо подшипника Ø35L0 (0; – 0,012):

- отверстие Ø80G7 (+0,04;+0,01):

– вал Ø35n6 (+0,033;+0,017):

Определяем предельные зазоры и натяги соединений:

– внутреннее кольцо подшипника – вал (L0/ n6) – посадка в системе отверстия с натягом:

– наружное кольцо подшипника – корпус (G7/l0) – посадка в системе вала с зазором:

Строим схемы расположения полей допусков подшипникового соединения, указывая зазоры и натяги (рис. 3).

Рисунок 3 – Схемы расположения полей допусков подшипникового соединения

По [3, таблица А.14] определяем шероховатость посадочных поверхностей:

– вала –  мкм;

– отверстия –  мкм.

Отклонение от цилиндричности деталей под подшипники качения при повышенной относительной геометрической точности равной 0,2 от допуска на размер:

– допуск цилиндричности вала:

– допуск цилиндричности отверстия:

Окончательно принимаем по [3, таблица А.8]: для вала допуск цилиндричности 3,2 мкм, для отверстия – 6 мкм.

Рисунок 3.1 – Подшипниковое соединение

4. Расчёт посадок шпоночного соединения 9 – шестерня – шпонка – вал

По диаметру вала в [3, таблица А.15] определяем размеры шпонки: при d = 50 мм: при b = 14 мм – ширина шпонки, h = 9 мм – высота шпонки, t1 = 5,5 мм, t2 = 3,8 мм.

По [3, таблица А.16] для призматических шпонок при свободном соединении поля допусков по размеру b принимаются следующие: для шпонки – 14h9 (0; -0,043), для паза вала – 14H9 (+0,043; 0), для паза втулки – 14D10 (+0,120; +0,05).

Размеры вала  и втулки , будут иметь отклонения [3, таблица А.17]:

Высота шпонки h имеет поле допуска h11. сопрягаемые с ней глубины канавок (пазов) имеют поле допуска H12.

3 Определяем предельные размеры и допуск размера ширины шпонки 14h9 (0; -0,043):

Определяем предельные размеры и допуск размера ширины паза втулки 14D10 (+0,120; +0,05):

Определяем предельные размеры и допуск размера ширины паза вала 14H9 (+0,043; 0):

Определяем натяги и зазоры между пазом втулки и шпонкой 14D10 (+0,120; +0,05)/ h9 (0; -0,043):

Определяем натяги и зазоры между пазом вала и шпонкой 14H9 (+0,043; 0)/ h9 (0; -0,043):

Строим схему расположения допусков деталей шпоночного соединения (рис. 4)

Рисунок 4 – схема расположения допусков деталей шпоночного соединения

Для сборки важно правильное расположение канавок (пазов) на валу и во втулке. Поэтому назначаются такие нормы, как допуски симметричности оси канавок (пазов) относительно оси вала и относительно оси отверстия втулки и допуск параллельности плоскости оси канавки к оси вала или отверстия.

Допуск параллельности плоскости симметрии паза относительно оси шпоночного паза по длине паза в отверстиях равен , допуск симметричности шпоночного паза относительно оси при соединении с одной шпонкой равен , где  – допуск на ширину шпоночного паза.

Таким образом, для паза вала:

– допуск параллельности равен

– допуск симметричности равен

Значения допусков, рассчитанные по формулам, следует округлить до ближайшего значения из стандартного ряда допусков по [3, таблица А.8].

Окончательно принимаем допуск параллельности равным 0,02 мм, допуск симметричности равным 0,08 мм.

Для паза втулки:

– допуск параллельности равен

– допуск симметричности равен

Значения допусков, рассчитанные по формулам, округляем до ближайшего значения из стандартного ряда допусков по [3, таблица А.8].

Окончательно принимаем допуск параллельности равным 0,03 мм, допуск симметричности равным 0,1 мм.

По [3, таблица А.18] назначаем шероховатости для неподвижного соединения:

– рабочая поверхность паза вала –

– рабочая поверхность паза втулки –

– нерабочая поверхность шпонки –

– нерабочая поверхность паза вала –

– нерабочая поверхность паза втулки –

Рисунок 4.1 – Шпоночное соединение