Расчет и выбор посадок подшипников качения

 

Для подшипников узла (6-316 ГОСТ 8338-75) выбрать и обосновать посадку по наружному и внутреннему диаметру. Вид нагружения колец подшипника: внутренне – колебательное; наружное – местное. Построить схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей. Рассчитать предельные размеры сопрягаемых деталей, зазоры (натяги).

Тип подшипников, их конструктивные особенности и номинальные размеры выбираются на стадии проектирования узла в результате расчётов на прочность, долговечность и т.д., в зависимости от условий работы. Надёжность работы подшипниковых узлов в значительной степени зависит от правильного выбора посадки колец подшипника на вал и в корпус. Класс точности подшипников выбирают исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы механизма. Но условно класс точности равен 6.

Выбор посадок требует определения видов нагружения (местное, циркуляционное, колебательное). Так как передача на вал крутящего момента осуществляется цилиндрическими зубчатыми колёсами, то на вал действует радиальная нагрузка, постоянная по направлению и величине.

 

Диаметр внутреннего кольца:

Диаметр наружного кольца:

Ширина кольца подшипника:

Посадка внутреннего кольца на вал:

Посадка наружного кольца в корпус:

Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520-2002, предельные отклонения вала Ø80js6 отверстия корпуса Ø170H7 – по ГСТ 25346-89.

Произведем расчёты предельных размеров внутреннего кольца подшипника Ø80L6:

IT=12 мкм, ES = 0; EI =- 12мкм.

 

Рассчитываем предельные размеры внешнего кольца подшипника Ø170 l 6:

IT=18 мкм, es=0; ei=-18мкм.

 

Результаты расчётов приведены в таблице

Таблица 2.1 – Результаты расчёта предельных размеров колец подшипника качения.

Диаметры, мм	ES(es), мкм	EI(ei), мкм	Dmin(dmin),мм	Dmax(dmax),мм
Ø80		-12	79,988	80,000
Ø170		-18	169,982	170,000

 

Предельные размеры вала Ø80js6:

IT=19 мкм, ei=-9,5 мкм, es=+9,5мкм.

Расcсчитываем предельные размеры отверстия корпуса Ø170H7.

По ГОСТ 25346-89 определяем величину допуска IT = 40мкм, и значение основного (нижнего) отклонения EI=0 мкм. тогда верхнее отклонение:

Предельные размеры отверстия:

Рассматриваем предельные значения натягов Ø80 :

Величина зазор определяем по формуле Ø170 :

Выполняем проверку наличия радиального зазора в подшипнике после посадки его на вал или в корпус с натягом.

По ГОСТ 24810-81 определяем предельные значения зазоров в подшипнике: G_{re min} =10мкм; G_{re max} =30мкм; G_{re m} =0,5 (10+30)=20мкм.

Вычисляем диаметральную деформацию дорожки качения внутреннего кольца. Для этого определяем приведённый наружный диаметр внутреннего кольца:

d ₀= d+ (D-d)/4

d ₀=80+(170-80)/4=102,5мм

действительный натяг: N_e» 0,85 N_max

N_e =0,85×21,5=18,275мкм

Определяем диаметральную деформацию дорожки качения внутреннего кольца: Dd₁ = N_e ×

Dd₁ = мкм

Посадочный зазор определяем по формуле: C_r = C_rem - Dd₁

C_r =20-14,26=5,74 мкм

Шероховатость поверхностей вала и отверстий в корпусе выбираем из рекомендуемых. R_a должен быть не более 2,5мкм; торцов заплечников вала и отверстия R_a не более 2,5мкм. Таким образом выбираем R_a=0,63, R_a=1,25.