Выбор посадок шпоночных соединений

Порядок выполнения задания

Дано: подшипник качения 0-308 посажен в неподвижный неразъемный толстостенный корпус и на вращающийся сплошной вал. Радиальная нагрузка на опору R = 5000 Н, характер нагрузки - перегрузка до 300%. Сильные удары и вибрации, осевая нагрузка на опору отсутствует.

Задание

1. Определить конструктивные размеры подшипника.

2. Установить вид нагружения каждого кольца подшипника

3. рассчитать и выбрать посадки подшипника на вал и в корпус.

4. Для соединений «корпус-подшипник» и «подшипник – вал» построить схемы полей допусков.

5. Вычертить эскизы подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипником, указав на них посадки соединений и размеры деталей.

Порядок выполнения задания.

1. Подшипник 0-308 является шариковым радиальным однорядным подшипником класса точности 0 средней серии.

2. По Приложнию1, табл.4, выбирают конструктивные размеры заданного подшипника (D, d, В, r). геометрические размеры: d = 40 мм, D = 90 мм, B = 23 мм, r = 2,5 мм.

3.По схеме узла с учетом условий его работы обосновать характер нагрузки подшипника. В данном примере нагружение наружного кольца является местным, а внутреннего – циркуляционным.

4. По таблице 15 находят, что при нагрузке с сильными ударами и вибрацией для диаметров свыше Ø 80мм до Ø260мм при местном нагружении для посадки наружного кольца подшипника в неразъемный стальной корпус может бать рекомендовано основное отклонение H с полем допуска по 7 квалитету точности – H 7.

5. Посадку подшипников качения на вал и в корпус выбирают прежде всего в зависимости от вида нагружения колец. При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки на валы и в корпусы выбирают по значению интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности. Интенсивность радиальной нагрузки P _R определяют по формуле (87), учитывая при выборе коэффициентов характер нагрузки, конструкцию вала и корпуса под подшипник, вид подшипника качения.

P _R = , (87)

R -радиальная нагрузка на опору, Н

k ₁-динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации k ₁ = 1;

- при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации k ₁ = 1,8;

k ₂ - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двурядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору, (при сплошном вале k ₂ = 1);

k ₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки F _r между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки F _a на опору.

Значения k ₃ зависят от величины F _a/ F _r×ctga, где a - угол контакта, указанный в стандарте на габаритные размеры выбранного типа подшипника (в некоторых справочниках угол a обозначен через b) [2].

Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним только наружным или внутренним кольцом k ₃=1.

b=B – 2 r (88)

b - рабочая ширина посадочного места, мм

B -ширина кольца подшипника, мм

r - радиус фаски кольца, мм

b=B – 2 r = 23 -2 x 2,5 =1,8 мм.

По табл. 18, для диаметров внутреннего кольца подшипника свыше 18 до 80 мм при интенсивности радиальной нагрузки свыше 300 до 1400Н принимают основное отклонение вала k для сопряжения с внутренним кольцом подшипника и полем допуска по 6 квалитету точности – k 6.

По [7] определяют предельные отклонения размеров посадочных диаметров внутреннего и наружного колец подшипника d _m и D _m:

7. По [5] определяют предельные отклонения размеров посадочных поверхностей вала и отверстия в корпусе:

8. Определяют наибольший и наименьший натяги в соединении кольца подшипника с валом

N_max = es – EI = 18-(-12) = 30 мкм,

N_min = ei – ES = 2 – 0 = 2 мкм

9. Определяют наибольший и наименьший зазоры в соединении наружного кольца подшипника с корпусом

S_max = ES – ei = 35-(-15) = 50 мкм,

S_min = EI – es = 0 - 0 = 0 мкм.

10. Построить схему полей допусков Æ40 и Æ90 .

Рисунок 19 – Схема расположения полей допусков подшипника качения

11. Пример эскизов подшипникового узла и деталей, сопрягаемых с подшипниками, со всеми требуемыми обозначениями приведен в ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Неподвижные сопряжения валов и отверстий различных деталей (шкивов, зубчатых колес и др.) при помощи шпонок и шлиц широко применяют в машинах. Эти сопряжения обеспечивают передачу крутящих моментов с одного вала на другой при сравнительно легкой разборке и сборке узлов. В конструкциях машин встречается несколько видов шпонок: призматические, сегментные, клиновидные и тангенциальные [1].

Содержание задания

1. Определить основные размеры шпоночного соединения.

2. Выбрать поля допусков деталей шпоночного соединения по ширине шпонки.

3. Назначить поля допусков и определить предельные отклонения остальных размеров шпоночного соединения.

4. Вычертить схему расположения полей допусков размеров шпоночного соединения.

5. Подсчитать все размерные характеристики деталей шпоночного соединения и для сокращения отчета записать их в таблицу 19.

6. Определить предельные зазоры и натяги в соединениях «шпонка-паз вала» и «шпонка-паз втулки».

7. Вычертить эскизы шпоночного соединения и его деталей с указанием всех основных размеров и полей допусков.

Дата добавления: 2014-12-29