Завдання 4. Розрахунок і вибір посадок підшипників кочення

Вихідні дані:

Умовне позначення підшипника - 305

Радіальна реакція опори - 3,8 кН

Циркуляційне навантажене зовнішнє кільце.

Навантаження нормальне (перевантаження складає до 150%).

1.Визначаємо номінальні розміри посадочних місць підшипника (табл.8).

d = 25 мм; D = 67 мм; b = 17 мм; r = 4 мм.

2.Інтенсивність радіального навантаження:

P_R = · 1 · 1 · 1 = 292,3

З таблиць К₁ = 1; К₂ = 1; К₃ = 1.

3.З таблиць(табл.14) вибираємо посадку зовнішнього кільця – ø67

4.З таблиць(табл.15) вибираємо посадку місцевого навантаження кільця

внутрішнього кільця – ø25 ;

5.Розраховуємо посадки.

Посадка в корпус ø67

Отвір 67 К7: ES = +9 мкм

IT7 =30 мкм

ЕІ = ES – ІТ7 = -21 мкм

Зовнішнє кільце підшипника (табл.9)

es= 0; T_D = 13 мкм; еі = es – T_D = -13 мкм.

Посадка перехідна в системі вала.

Граничні характеристики посадки

S_max = ES – ei = 9 – (-13) = 22 мкм,

S_min = EI – es = -21 – 0 = -21мкм,

тобто максимальний натяг N_max = -S_min = 21мкм.

Середній зазор

S_ср = = = 0,5 мкм

Посадка на вал ø25

Внутрішнє кільце підшипника

ES = 0; T_d =10 мкм; ЕІ = ES – T_D = -10 мкм

Вал 25f6

еs = -20 мкм; ІТ6 = 13 мкм; еі = es – IT6 = -33 мкм.

Посадка з зазором в системі отвору. Характеристики посадки

S_max = ES – ei = 0 – (-33) = 33

S_min = EI – es = -10 – (-20) = 10 мкм

Перевірка на міцність кільця.

Допустимий натяг

N_{доп =}

N´ = 2,3 – для підшипників середньої серії

N_доп = = 270 мкм

Граничний натяг складає 21мкм, що менше

N_доп =270мкм, тому руйнування кільця не буде.

Перевірка на заклинювання.

З табл.16 визначаємо табличний початковий зазор

S_поч = = 32мкм

Дійсний натяг

N_e = 0,85 · 21≈ 17,85мкм

Приведений діаметр зовнішнього кільця

D_o = D – = 67 – = 56,5 мм

Діаметральна деформація

∆D = N_e =17,85 =15,0мкм

Посадочний зазор

S_пос = S_поч – ∆D = 30 –15=15мкм,

S_пос більше 0. а це значить, що заклинювання не буде.

Посадки підшипника вибрані вірно.

Мал.4. Схема полів допусків підшипника кочення: зовнішнього (а) та внутрішнього (б) кілець.

Мал.5 Ескізи вузла посадки підшипника кочення (а) та посадочних місць –втулки (б),валу (в).

Завдання5. Розрахунок та вибір посадок з натягом.

Задано: d_н=100 мм; d₁=60 мм; d₂=125 мм; l=120 мм; F_ос=4,5 кН; М_кp =1,8 кН∙м; матеріал вала та втулки — сталь марки 40(σ_т=315МПа), шорсткість поверхонь R_z,вт=6,3 мкм, R_z,вал=4 мкм, l_і=l₂=0,12, Е₁=Е₂ =Е = 2,1∙10⁵МПа; f= 0,12; m₁ =m₂ = m= 0,3

За умовами завдання, визначаємо геометричні коефіцієнти для обох деталей

Поправку для натягу за шорсткістю поверхонь визначимо за (4.22), прийнявши k= 0,5,

Рівнодіюча сила, що передається від вала до втулки

кН

Потрібний тиск в з’єднанні

.

Найменший натяг для з'єднання

Поправку для натягу за шорсткістю поверхонь визначимо, прийнявши k= 0,5;

∆ N = k (R_zвт + R_zв )=0,5∙(6,3+4,0)=5,15мкм.

Сумарна величина мінімального натягу:

Допускні величини напружень у втулки та валу

Найбільший допускний натяг у з'єднанні

За таблицями характеристик стандартних посадок обираємо посадку, яка відповідає умовам:

; . 4.23

Для наших умов найбільше підходить посадка 100H7/s6:

N_min,ст.=36мкм > 30,65мкм; N_max,ст.=93мкм < 209мкм.

Завдання 6. Вибрати та розрахувати посадки шпонкового з’єднання

для валу ø85, з’єднання вільне.

У відповідності до ГОСТ по діаметру валу розміри шпонкового з’єднання з табл.17.

b = 22 мм; h = 14 мм; t₁ = 9,0 мм; t₂ = 5,4 мм

допуск на глибину пазів -0,2 мм.

По таблиці 18 обираємо посадки в пази валу та втулки, а також орієнтовано призначаємо посадку вал-втулка

Паз валу - 22

Паз втулки - 22

Втулка-вал - ø85

22 - посадка в системі валу з зазором

Отвір 22D10:

ІТ10 = 84 мкм; ЕІ = +65 мкм; ES = +149мкм

Вал 22h9:

ІТ9 = 52 мкм; es = 0; ei = -52 мкм

Граничні зазори

S_max = ES – ei = 54 – 0 = 54 мкм

S_min = EI - 0 = 0 – 0 = 0 мкм

Розрахуємо характеристики посадок

22 - посадка в системі вала з зазором.

Для отвору 22Н9.

ІТ9 = 52 мкм; ЕІ = 0; ES = +52 мкм

Для валу 22h9.

ІТ9 = 52 мкм; es = 0; ei = -52 мкм

Предельные зазори:

- максимальний S_max = ES – ei = 52 – (-52) = 104 мкм

- мінімальний S_min = EI – es = 0 – 0 = 0 мкм

а) б)

Мал.6. Схема полів допусків посадок в паз втулки (а) та паз валу (б).

а) б)

в)

Мал.6. Ескізи шпонкового з’єднання:

а) – складальне креслення; б) – ескіз валу; в)- ескіз втулки.

Додатки

Номі-нальні розміри, мм	Квалітети
мкм	мм
До 3	0,3	0,5	0,8	1,2										0,1	0,14	0,25	0,4	0,6	1,0
Св.3 до 6	0,4	0,6		1,5	2,5									0,12	0,18	0,3	0,48	0,75	1,2
Св.6-10	0,4	0,6		1,5	2,5									0,15	0,22	0,36	0,58	0,9	1,5
Св.10-18	0,5	0,8	1,2											0,18	0,27	0,43	0,7	1,1	1,8
Св.18-30	0,6		1,5	2,5										0,21	0,33	0,52	0,84	1,3	2,1
30-50	0,6		1,5	2,5										0,25	0,39	0,62	1,0	1,6	2,5
50-80	0,8	1,2												0,3	0,46	0,74	1,2	1,9	3,0
80-120		1,5	2,5											0,35	0,54	0,87	1,4	2,2	3,5
120-180	1,2		3,5											0,4	0,63	1,0	1,6	2,5	4,0
180-250			4,5											0,46	0,72	1,15	1,85	2,9	4,6
250-315	2,5													0,52	0,81	1,3	2,1	3,2	5,2
315-400														0,57	0,89	1,4	2,3	3,6	5,7
400-500														0,63	0,97	1,55	2,5	4,0	6,3

Допуски розмірів для квалітетів Таблиця 1

Кількість одиниць допуску для квалітетів від 5 до18

Квалітет	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Кількість одиниці допуску	7	10	16	25	40	64	100	160	250	400	640	1000	1600	2500

Таблиця 2 Одиниц

Одиниці допуску для інтервалів розмірів, мкм Таблиця 3

Інтервал (мм)	До 3	3...6	6...10	10...18	18...30	30...50	50...80	80...120	1120...180	180...250	250...315	315...400	400...500
Одиниця допуску	0,540	0,732	0,897	1,082	1,307	1,560	1,856	2,186	2,523	2,895	3,225	3,541	3,889

Додаток 4

Значення основних відхилень валів та отворів для номінальних розмірів, мкм (по ГОСТ 25346-82)

Таблиця 5

Інтервали розмірів, мм	Верхне відхилення вала – es усіх квалітетів	Нижне відхилення + еі для усіх квалітетів	▲ для квалітетів
a	b	c	d	e	f	g	h	Js	k	m	n	p	r	s	t	u	v	x	у	z	za	zb	zc
Усі квалітети	4...7	До 3 і більше	Усі квалітети
До 3	270	140	60	20	14	6	2	0	Граничні відхилення +0,5 ІТ	0	0	2	4	6	10	14	-	18	-	20	-	26	32	40	60	0
Більше 3 до 6	270	140	70	30	20	10	4	0	1	0	4	8	12	15	19	-	23	-	28	-	35	42	50	80	1	3	4	6
«6 «10	280	150	80	40	25	13	5	0	1	0	6	10	15	19	23	-	28	-	34	-	42	52	67	97	2	3	6	7
«10 «14	290	150	95	50	32	16	6	0	1	0	7	12	18	23	28	-	33	-	40	-	50	64	90	130	3	3	7	9
«14 «18	39	45	-	60	77	108	150
«18 «24	300	160	110	65	40	20	7	0	2	8	8	15	22	28	35	-	41	47	54	63	73	98	136	188	3	4	8	12
«24 «30	41	48	55	64	75	88	118	160	218
«30 «40	310	170	120	80	50	25	9	0	2	0	9	17	26	34	43	48	60	68	80	94	112	148	200	274	4	5	9	14
«40 «50	320	180	130	54	70	81	92	114	136	180	242	325
«50 «65	340	190	140	100	80	30	10	0	2	0	11	20	32	41	53	66	87	102	122	144	172	226	300	405	5	6	11	16
«65 «80	360	200	150	43	59	75	102	120	146	174	210	274	360	480
«80 «100	380	220	170	120	72	36	12	0	3	0	13	23	37	51	71	91	124	146	178	214	238	335	445	585	5	7	13	19
«100 «120	410	240	180	54	79	104	144	172	210	254	310	400	525	690
«120 «140	460	260	200	145	85	43	14	0	3	0	15	27	43	63	92	122	170	202	248	300	365	470	620	800	6	7	15	23
«140 «160	520	280	210	65	100	134	190	228	280	340	415	535	700	900
«160 «180	580	310	230	68	108	146	210	252	310	380	465	600	780	1000
«180 «200	660	340	240	170	100	50	15	0	4	0	17	31	50	77	122	166	236	284	359	425	520	670	880	1150	6	9	17	26
«200 «225	740	380	260	80	130	180	258	310	385	470	575	740	960	1250
«225 «250	820	420	280	84	140	196	284	348	425	520	640	820	1050	1350
«250 «280	920	480	300	190	110	56	17	0	4	0	20	34	56	94	158	218	315	385	475	580	710	920	1200	1550	7	9	20	29
«280 «315	1050	540	330	98	170	240	350	425	525	650	790	1000	1380	1700
«315 «355	1200	600	360	210	125	62	18	0	4	0	21	37	62	108	190	268	390	475	590	730	900	1150	1500	1900	7	11	21	32
«355 «400	1350	680	400	114	208	294	435	530	660	820	1000	1300	1650	2100
«400 «450	1500	760	440	230	135	68	20	0	5	0	23	40	68	126	232	330	490	595	740	920	1100	1450	1850	2400	7	33	23	34
«450 «500	1650	840	480	132	252	360	540	660	820	1000	1250	1600	2100	2600
Отвори	Усі квалітети
A	B	C	D	E	F	G	H	Js	K – N див. табл. 3	P	R	S	T	U	V	X	У	Z	ZA	ZB	ZC
Нижне відхилення отвора + ЕІ			Верхне відхилення отвора - ES
ES=-ei+▲

Дата добавления: 2015-04-30