Расчет и выбор посадок для подшипников качения

5.1. Исходные данные:

· № подшипника 304;

· Нагрузка Рн = 0,8кН;

· Класс точности – 0.

5.2. По номеру подшипника устанавливаем его техническую характеристику из таблиц ГОСТ 8338 – 75, которая содержит габаритные размеры:

· Наружный диаметр D = 52мм;

· Внутренний диаметр d = 20мм;

· Ширина кольца В = 15мм;

· Радиус фаски r =2,0мм.

Установочные размеры сопрягаемых с подшипником деталей:

· Диаметр заплечика вала d_2min= 26,5мм;

· Диаметр заплечика корпуса D_2max= 45мм;

5.2 По характеру нагрузки подшипника в зависимости от вращения вала или корпуса определяем интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности циркуляционного кольца по формуле:

кН/м² (5.1)

где Р_R - радиальная нагрузка на опору, кН;

b - рабочая ширина посадочного места, м (b=B-2r);

Найдем ширину посадочного места b:

b = В - 2r = 15 - 2 · 2 = 11м. (5.2)

r – радиус скругления кромок отверстия внутреннего кольца;

- динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки;

- коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе;

- коэффициент, неравномерности распределения радиальной нагрузки F_R между рядами роликов в двурядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки F_A на опору.

Для расчета примем вращение вала.

5.3. По величине определяем посадку для циркуляционно-нагруженного кольца подшипника:

Ø20 .

es=+0,0065

.

    Js6

ES=0

L0

EI=-0,001

ei=-0,0065

Рисунок 5. Схема расположения полей допусков соединения внешнего кольца подшипника и вала (СВ).

, (5.3)

(5.4)

5.3. Определяем посадку для места наружного кольца подшипника в корпус:

Ø52 .

EI=0

es=0

l0

ei=-0,013

H7

ES=0,003

Рисунок 5.1 Схема расположения полей допусков соединения наружного кольца подшипника с корпусом (СВ).

5.4. В соответствии с выбранными посадками подшипника на вал и в корпус по ГОСТ 25347 - 82 на поля допусков цилиндрических соединений устанавливаются предельные отклонения на размер вала по системе отверстия и на размер отверстия в корпус по системе вала.

S_max = 43мкм,

5.5 Определение среднего значения начального зазора:

мкм (5.5)

5.6. Определяем значение приведенного среднего диаметра беговой дорожки циркуляционно-нагруженного кольца подшипника:

мм (5.6)

где - приведенный диаметр внутреннего кольца, мм;

- внутренний диаметр подшипника, мм;

- наружный диаметр подшипника, мм.

5.7. Определяем величину диаметральной деформации беговой дорожки циркуляционно-нагруженного кольца после посадки его на сопрягаемую деталь с натягом:

мкм (5.7)

мкм

где -эффективный (действительный) натяг, мкм.

5.8. По величине диаметральной деформации циркулярного нагруженного кольца определяем посадочный зазор подшипника после посадки его на вал или в корпус.

мкм (5.8)

мкм

Выбираем подшипник из стандартного ряда.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ И ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ.

6.1.Исходные данные:

· М36×2 - .

6.1. Определяем шаг резьбы. Резьбовое соединение с мелким шагом ø36 Р = 2 мм - шаг резьбы.

6.2. Определяем номинальные размеры наружного, среднего и внутреннего диаметров по ГОСТ24705 - 81.

- наружный диаметр болта и гайки;

Средний диаметр болта и гайки:

мм (6.1)

Внутренний диаметр болта и гайки:

мм (6.2)

6.3. Определяем отклонения и допуски на размеры резьбового соединения по ГОСТ 16093 - 81 для посадки с зазором.

Наружная резьба (болт)

Наружный диаметр d = 36мм; Внутренний диаметр d₁ =33,835 мм;

Верхнее отклонение es = 0мкм; Верхнее отклонение еs = 0мкмм

Нижнее отклонение еi = -0,180мкм; Нижнее отклонение еi = не норм.

Допуск Т_d =0,180мкм. Допуск Т_d =не норм.

Средний диаметр d₂ = 34,701мм;

Верхнее отклонение еs = 0мкм;

Нижнее отклонение еi = -0,106мкм;

Допуск Т_d = 0,106мкм.

Внутренняя резьба (гайка)

Наружный диаметр D = 36мм; Внутренний диаметр D₁ =33,835мм;

Верхнее отклонение ES = не норм.; Верхнее отклонение ES = + 0,3мкм;

Нижнее отклонение EI = 0мкм; Нижнее отклонение ЕI = 0мкм;

Допуск Т_D = не норм. Допуск Т_D = 0,3мкм.

Средний диаметр D₂ =34,701мм;

Верхнее отклонение ES = + 0,180мкм;

Нижнее отклонение ЕI = 0 мкм;

Допуск Т_D =0,180мкм.

6.4. По отклонениям подсчитываем предельные размеры наружного, внутреннего и среднего диаметра резьбового соединения и заносим в таблицы раздельно для болта гайки.

Таблица 6.1.Предельные размеры болта наружной резьбы

Болт	Наружный диаметр	Внутренний диаметр	Средний диаметр
d, мм	d1, мм	d2, мм
Номинальный диаметр dн		34,701	33,835
Наибольший диаметр dmax		34,701	33,835
Наименьший диаметр dmin	35,82	34,541	-

Таблица 6.2.Предельные размеры гайки внутренней резьбы

Гайка	Наружный диаметр	Внутренний диаметр	Средний диаметр
D, мм	D1, мм	D2, мм
Номинальный диаметр Dн		34,701	33,835
Наибольший диаметр Dmax	-	34,881	34,135
Наименьший диаметр Dmin		34,701	33,835

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ И ПРЕДЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ДЛЯ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ.

7.1. Исходные данные:

· Диаметр вала – D =12мм;

· Длина шпонки – l = 25мм;

· Исполнение - 2;

· Соединение – нормальное

7.1. По ГОСТ 23360 – 78 «Шпонки призматические. Размеры, допуски и посадки» в зависимости от диаметра шпоночного соединения определяем номинальные размеры: на ширину шпонки b, мм; на высоту шпонки h, мм; на глубину паза вала t₁, мм; на глубину паза втулки t₂, мм:

b = 4мм – ширина шпонки;

h = 4мм – высота шпонки;

t₁ = 2,5мм – глубина паза вала;

t₂ = 1,8 мм – глубина паза втулки.

7.2. Определяем предельные размеры для несопрягаемых размеров по ГОСТ 23360 – 78:

· Высота шпонки ;

· Длина шпонки ;

· Длина паза вала .

Определяем отклонения для глубины паза на валу и на втулке:

· Отклонение глубины паза вала: мм;

· Отклонение глубины паза во втулке: мм;

7.3. Определяем предельные отклонения на размер шпонки, пазов на валу и втулке по ширине b при свободном соединении:

· Ширине шпонки ;

· Паз на валу по ширине шпонки ;

· Паз во втулке по ширине шпонки .

7.4. Строим схему расположения полей допусков по ширине шпонки:

Рисунок 7. Схема расположения полей допусков на ширину шпонки.

8. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ, ВХОДЯЩИХ В РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ.

8.1. Исходные данные:

· Исходное звено размерной цепи А_∆ = 1 мм;

· Составляющее увеличивающее звено размерной цепи А₁ = 61 мм.

8.1. Составляем размерную цепь и рассчитываем номинальные размеры неизвестных звеньев. Определяем увеличивающие и уменьшающие звенья.

Рисунок 8. Схема размерной цепи.

8.2. Определяем номинальные размеры составляющих звеньев размерной цепи по формуле:

, (8.1)

где - исходное звено размерной цепи, мм;

- составляющее увеличивающее звено размерной цепи, мм;

- количество увеличивающих звеньев размерной цепи, мм;

- составляющее увеличивающее звено размерной цепи, мм.

- общее количество звеньев размерной цепи, включая и исходное.

;

;

8.3. Определяем допуск замыкающего звена.

ТА_∆ = ЕS - EI = 110 - (- 800) = 910мм_.

i ₁ = 1,86 мкм i ₅ = 1.31 мкм

i ₂ = 1,86 мкм i ₆ = 0.73 мкм

i ₃ = 0.73 мкм i ₇ = 1.56 мкм

i ₄ = 0.90 мкм

8.4.Найдем а_m:

, (8.4)

где

8.5. Квалитет IT = 11

По квалитету определяем стандартные допуски размеров составляющих звеньев:

ТА ₁ = 190 мкм ТА ₄ = 90 мкм

ТА ₂ = 190 мкм ТА ₅ = 130 мкм

ТА ₃ = 75 мкм ТА ₆ = 75 мкм

ТА ₇ = 160 мкм

8.6. Проверяем правильность назначения допусков:

ТА_∆ ≥ ∑ТА _i

910 ≥ 910

Условия выполняется допуск и отклонения на все размеры назначены верно.

Дата добавления: 2015-04-30