Расчёт и выбор посадок подшипника качения

 

Исходные данные:

подшипник № 7313

D=140 mm, d=65 mm, r =3,5, B=36 mm

Класс точности подшипника – 5

Радиальная нагрузка F_r=32 kН

Вращается вал, вал сплошной, корпус массивный. Нагрузка умеренная.

Выбор посадок подшипника качения на вал и в корпус.

Вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркулярно нагруженным. Нагруженное кольцо, соединяющееся с неподвижным корпусом испытывает местное напряжение, следовательно внутреннее кольцо должно соединятся с валом по посадке с натягом, наружное с отверстием в корпусе – по посадке с небольшим зазором. Посадку внутреннего кольца подшипника на вал определяем по интенсивности радиальной нагрузки P_r

 

 

где, F_r – радиальная нагрузка на опору, кН;

k₁ – динамический коэффициент посадки, при умеренной нагрузке К₁ =1;

k₂ – коэффициент учитывающий конструкцию вала, при сплошном вале, к₂=1;

k₃ – коэффициент учитывающий тип подшипника, для однорядных не сдвоенных подшипников, k3=1;

В=0,036;

r = 0,0035;

По расчётному значению P_r и номинальному диаметру d устанавливаем поле допуска вала – Ø65 k65

Поле допуска для отверстия в корпусе определяется в зависимости от диаметра, характера нагрузки и конструкции корпуса – Н6.

Квалитеты точности для отверстия и вала устанавливаются в зависимости от класса точности подшипника. Вал обрабатывается по 6, а отверстие по 7 квалитетам точности.

D_отв.=140Н6( ₀^+0.030);

d_вала=65k5(_+0.002^+0.015).

Предельные отклонения для колец подшипника определяем по ГОСТ 520–89

d_подш.=65l5(-0,009);

D_подш.=140L5(-0,011).

Таким образом, посадка по внутреннему кольцу подшипника Æ65L5/k5.

По наружному Æ140Н6/l5.

Определение требований к посадочным поверхностям вала и отверстий в корпусе.

Требования к посадочным поверхностям вала и отверстия определяются по

ГОСТ 3325–85: шероховатость поверхности – таблица 3; допуски круглости и профиля продольного сечения – таблица 4; допуск торцового биения опорного торца вала – таблица 5.

R_{а вала}=0.63

R_{а отв.}=0.63

R_{а торца вала}=1.25

Т_{кр. вала}=Т_{проф. прод. сеч.}=3,5мкм

Т_{круг. отв.}=Т_{прф. прод. сеч.}=7,5мкм

Т_{торц. биен. вала}=21мкм

Расчёт размерной цепи

А6

 

А_∆           А₁       А₂         А₃           А₄                                 А₅

 

А₁ = 10 мм А₃ =34 мм A5=28 мм А∆=1±0,35 мм

А₂ =8 мм А4=113 А₆ =133 мм

P=4.5 t=2.00 λ² =1/9 ξ=±1

Определяем допуск замыкающего звена

 

ТА_∆ = ЕSА_∆ – ЕJА_∆ =0,70 мм

 

Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена

 

ЕсА_∆ = (ЕSА_∆ + ЕJА_∆)/ 2 =(0,35 – 0,35) / 2 = 0

 

А6-увеличивающее звено

А₁, А₂, А₃, А₄, А₅ –уменьшающие звенья

Определяем средний допуск составляющих звеньев:

 

ТАср= = =0,429

 

По ГОСТ 25346 - 82 назначаем допуски на звенья:

ТА₁ = 0,36 мм

ТА₂ = 0,36 мм

ТА₃ = 0,35 мм

ТА₄ = 0,39 мм

ТА₅ = 0,52 мм

ТА₆ = 0,46 мм

Проверка правильности расчетов:

 

=0,7 мм

 

Назначаем отклонения на составляющие звенья размерной цепи:

А₁ = 10 _{- 0,36} мм А₃ = 34 _{- 0,35} мм A₅=28_-0,52 мм

А₂ = 8_{- 0,36} мм А₄ = 113_{- 0,39} мм A₆=200_-0,46 мм

Определяем координаты середины полей допусков, кроме ЕсА₆

ЕсА₁ = – 0,18 мм ЕсА₅ = – 0,23 мм

ЕсА₂ = – 0,18 мм

EcA₃ = – 0,175 мм

ЕсА₄ = – 0,195 мм

Определяем координату середины поля допуска звена А6

 

ECA∆ =- ЕсА₁ -EсА₂ -EcA₃ -ЕсА₄ -ЕсА₅ +ЕсА₆

 

ЕсА₆ = 0-(0,18+0,18+0,26+0,195+0,175)=-0,99мм

Определяем верхнее и нижнее отклонение звена А₆

 

ЕSА₆ = ЕсА₆ + ТА₆ / 2 = -0,99 + 0,46 / 2 = -0,76 мм

ЕIА₆ = ЕсА₆ – TА₆ / 2 = -0,99 - 0,46/ 2 = -1,22 мм

 

А₆ = 200

Проверка правильности расчетов:

 

ESA∆= ЕсА₆ - ЕсА₁ - EсА₂ - EcA₃ - ЕсА₄ - Ес₅ –

ЕсА₁++t = -

.99+0.18+0.18+0.175+0.195+0.23+2·

=0.35

EIA∆= ЕсА₆ - ЕсА₁ - EсА₂ - EcA₃ - ЕсА₄ - Ес₅ – ЕсА₁+

+t = -

0.99+0.18+0.18+0.175+0.195+0.23-

2· =-0.35

Задача верна.