Здавалка
Главная | Обратная связь

Основой выбора посадок подшипника качения с валом и отверстием корпуса является их расчет.



При циркуляционном нагружении выбор посадки производится в зависимости от посадочного размера, класса точности подшипника и интенсивности нагрузки Рr (приложение 1, табл. 8, 9).

Интенсивность нагрузки определяется по формуле:

 

 

где Fr – радиальная нагрузка на подшипник, кН;

b – ширина посадочной поверхности кольца подшипника (за вычетом номинального размера фаски r), м, т.е. b –2r ;

k1 – динамический коэффициент посадки, учитывающий характер нагрузки (прилож.1, табл. 6);

k2 – коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга, при полом вале или тонкостенном корпусе (прилож.1, табл. 7);

k3 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки Fr между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки Fa на опору (прилож.1, табл. 8);

При местном нагружении выбор посадки производится в зависимости от посадочного размера, конструкции корпуса (разъемный, неразъемный), характера нагрузок и класса точности подшипника (прилож.1,табл. 11).

Пример

 

Для однорядного радиального шарикоподшипника с условным обозначением 208 ( размеры d = 40мм, D = 80 мм, B= 18 мм, r =2 мм) 0–го (нормального) класса точности: • выбрать посадки внутреннего кольца с валом и наружного кольца с отверстием корпуса и изобразить схемы полей допусков для выбранных посадок;

• определить требования к шероховатости, допуски формы и расположения посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса; • указать выбранные посадки подшипников качения с посадочными поверхностями вала и отверстия корпуса на сборочном чертеже;

• указать поля допусков на присоединительные диаметры, требования к точности формы, расположения и шероховатости для посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса на их рабочих чертежах;

Условия работы однорядного радиального подшипника:

вращается вал, вал сплошной; радиальная нагрузка на опору

Fr =12 кН; нагрузка умеренная, перегрузка до 150%; осевая нагрузка Fа незначительная; корпус неразъемный.

Решение

3.1. Определяем предельные отклонения размеров посадочных поверхностей подшипника качения по среднему диаметру (Dm, dm) по ГОСТ 520-2002 (прилож.1, табл.5):

наружный диаметр наружного кольца: Dm = 80-0.013;

внутренний диаметр внутреннего кольца: dm=40-0.012;

3.2. Определяем вид нагружения колец подшипника:

при вращающемся вале и постоянно действующей нагрузке Fr внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а наружное кольцо – местное нагружение.

3.3 Выбираем посадки для подшипника качения с валом и отверстием корпуса и строим схемы полей допусков для выбранных посадок.

3.3.1. Посадка внутреннего кольца с валом.

При циркуляционном нагружении внутреннего кольца рассчитываем интенсивность нагрузки Рr по формуле

= ∙1∙1∙1 = 857 Н/м,

где коэффициенты:

k1= 1 - нагрузка умеренная, перегрузка до 150% (прилож.1, табл. 6);

к2= 1 - вал сплошной (прилож.1, табл. 7);

к3= 1 - подшипник однорядный, осевая нагрузка незначительная (прилож.1, табл. 8);

b= В - 2r=18 – 4=14 мм, где В=18 мм, r = 2 мм; Fr =12000 Н;

Для сопряжения вала Ø40 с внутренним кольцом, испытывающим циркуляционное нагружение, с классом точности подшипника 0 (нормальный) и интенсивностью нагрузки Рr =667 Н/м, выбираем поле допуска вала k6 (прилож.1, табл. 9 ) . Посадка Ø40 L0/k6 – посадка с натягом.

По ГОСТ 25347-82* для вала Ø40 k6 определяем:

верхнее отклонение es =+0,018 мм;

нижнее отклонение ei =+0,002 мм.

Строим схему полей допусков для выбранной посадки (рис. 3).

+0,018
k6
Поле допуска вала
L0
E AABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAABQYAAAAA " fillcolor="white [3201]" stroked="f" strokeweight=".5pt">
-0,012
Поле допуска внутреннего диаметра внутреннего кольца    
+0,002
   
 

 


Рис. 3. Схема полей допусков вала с внутренним диаметром

внутреннего кольца подшипника качения класса точности 0

 

3.3.2. Посадка наружного кольца с корпусом.

При местном нагружении наружного кольца подшипника класса точности 0 (нормальный), при неразъемном корпусе, учитывая, что нагрузка умеренная и перегрузка до 150%, для диаметра отверстия корпуса D=80мм, выбираем поле допуска Н7 (прилож., табл. 11).

Посадка Ø80 Н7/l0 –посадка с зазором.

По ГОСТ 25347-82* для отверстия корпуса Ø 80 определяем:

верхнее отклонение ES=+0,030 мм;

нижнее отклонение EI=0 отверстия корпуса.

Строим схему полей допусков для выбранной посадки (рис.4).

2. 4. Определяем требования к шероховатости, допуски формы и расположения посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипник качения 0-го класса точности.

 

 

Поле допуска отверстия


+0,030
e [3201]" stroked="f" strokeweight=".5pt">
H7

 

-0,013
l0
Поле допуска наружного диаметра наружного кольца  
 
 

 


Рис. 4. Схема полей допусков отверстия с наружным диаметром

наружного кольца подшипника качения класса точности 0

Для вала:

• параметр шероховатости Ra =1,25 мкм для посадочной поверхности вала d =40 мм (прилож.1, табл. 2);

• параметр шероховатости Ra = 2,5 мкм для торцов заплечиков вала d =40 мм (прилож.1, табл. 2);

• допуск круглости TFK=0,004 мм для посадочной поверхности вала d =40 мм (прилож.1, табл.3);

• допуск профиля продольного сечения TFP=0,004 мм для посадоч- ной поверхности вала d =40 мм, (прилож.1, табл.3);

• допуск торцового биения TCA = 0,025 мм для заплечиков вала d =40 мм (прилож.1,табл.4).

Для отверстия корпуса:

• параметр шероховатости Ra=1,25 мкм для посадочной поверхности отверстия D=80 мм (прилож.1, табл. 2);

• параметр шероховатости Ra = 2,5 мкм для торцов заплечиков отверстия D=80 мм (прилож.1, табл. 2);

• допуск круглости TFK = 0,0075 мм для посадочной поверхности отверстия D=80 мм (прилож.1, табл. 3);

• допуск профиля продольного сечения TFP=0,0075 мм для посадочной поверхности отверстия D=80 мм (прилож.1, табл. 3);

• допуск торцового биения TCA= 0,046 мм для заплечиков отверстия D=80 мм (прилож.1, табл.4).

3. 5. Указываем:

• на сборочном чертеже обозначения посадок подшипников качения;

• на рабочих чертежах обозначения полей допусков и значения предельных отклонений диаметров, допуски формы и расположения, требования к шероховатости посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипник.

Обозначение размеров и выбранных полей допусков и посадок подшипникового узла на сборочных чертежах приведены на рис. 5,а; на рабочих чертежах вала и отверстия корпуса - на рис. 5,б.

 

4. Задание по практической работе

4.1. Пользуясь данным руководством, ознакомиться с основными положениями по выбору посадок для подшипников качения.

4.2. Для заданного варианта (прилож.2):

•выбрать посадки для наружного и внутреннего колец подшипника

и построить для них схемы полей допусков;

• определить требования к шероховатости, допуски формы и расположения посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипник качения;

• указать обозначения размеров и выбранных подшипникового узла на сборочном чертеже и требования к геометрическим параметрам посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипники качения на рабочих чертежах.

 

5. Методика выполнения практической работы

5.1. Определить размеры посадочных поверхностей колец по средним диаметрам для заданного подшипника качения по ГОСТ 520-2002 (прилож.1, табл. 5).

5.2. Определить виды нагружения колец подшипника.

5.3. Выбрать посадки для подшипника качения с валов и отверстием корпуса (прилож.1,табл.9,10,11).

5.4. Определить предельные размеры посадочных мест вала и отверстия корпуса по ГОСТ 25347-82 (справочник) .

5.5. Построить схемы полей допусков для выбранных посадок подшипника качения с валом и отверстием корпуса.

 

  Рис.5 .
0,0075 0,0075 0,0075 0,0075 0,0075

 

5.6. Определить требования к шероховатости , допуски круглости, профиля продольного сечения для посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса, допуск торцового биения заплечиков вала и отверстия корпуса (прилож.1, табл. 2,3,4,) и указать их на рабочих чертежах вала и отверстия корпуса (рис.6).

5.7. Указать обозначение рассчитанных посадок подшипникового узла на сборочном чертеже (рис.6).

Рис.6. Обозначение посадок подшипника качения на сборочном чертеже

и требований к точности геометрических параметров посадочных

поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипники качения для

 

Контрольные вопросы

1. Как нормируется точность подшипников качения?

2. Какие факторы влияют на выбор посадок подшипников качения?

3.Какие виды нагружения различают для колец подшипников качения и как они влияют на характер посадок в подшипниковом узле?

4.От чего зависит требования к точности геометрических параметров посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипники качения?

 

Литература

1. Лаптев А.А., Раковщик Т. М. Методическое руководство к лабораторным работам по курсу «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения». Задачи инженерного анализа . –М.: Изд-во МАДИ, 1998.

2.ГОСТ 520 – 2002 (ИСО 492 – 94, ИСО 199 – 97). Подшипники качения. Общие технические условия.

3.Гост 3325 – 85*. Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов.

 

 

Приложение 1 (ГОСТ 3325 – 85*)

Таблица 1

Точность посадочных поверхностей валов и отверстий
корпусов под подшипники качения

Класс точности подшипников Квалитет посадочных поверхностей
отверстий корпусов валов
0,6 7,8 6,7
5,4 6,7 5,6
5,6 4,5
Т 4,5 3,4

 

Таблица 2

Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов под подшипники качения

Посадочные поверхности Класс точности подшипника Номинальный диаметр, мм
До 80 мм Св. 80 до 500
Ra, мкм
Валов 1,25 2,5
6,5 0,63 1,25
0,32 0,63
0,16 0,32
Отверстий корпусов 1,25 2,5
6,5,4 0,63 1,25
0,32 0,63
Торцов заплечиков валов и корпусов 2,50 2,50
6,5,4 1,25 2,50
0,63 0,63

 

 


Таблица 3

Допуски формы посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипники качения

( ГОСТ 3325 – 85*)

Интервалы номинальных диаметров d и D, мм   Допуски формы посадочных поверхностей, мкм, не более
валов (осей) отверстий корпусов
допуск круглости допуск профиля продольного сечения допуск круглости допуск профиля продольного сечения
классы точности подшипников
Св. до 0 и 6 5 и 4 0 и 6 5 и 4 0 и 6 5 и 4 0 и 6 5 и 4
От 0,6 2,5 1,5 0,7 0,4 1,5 0,7 0,4 - - - - - -
2,5 1,5 0,7 0,4 1,5 0,7 0,4 2,5 1,0 0,5 2,5 1,0 0,5
2,0 0,8 0,5 2,0 0,8 0,5 3,0 1,3 0,6 3,0 1,3 0,6
2,5 1,0 0,5 2,5 1,0 0,5 4,0 1,5 0,8 4,0 1,5 0,8
3,0 1,3 0,6 3,0 1,3 0,6 4,5 2,0 1,0 4,5 2,0 1,0
3,5 1,5 0,8 3,5 1,5 0,8 5,0 2,0 1,0 5,0 2,0 1,0
4,0 2,0 1,0 4,0 2,0 1,0 6,0 2,5 1,4 6,0 2,5 1,4
5,0 2,0 1,0 5,0 2,0 1,0 7,5 3,0 1,6 7,5 3,0 1,6
6,0 2,5 1,2 6,0 2,5 1,2 9,0 3,5 2,0 9,0 3,5 2,0
6,0 3,0 1,5 6,0 3,0 1,5 10,0 4,0 2,2 10,0 4,0 2,2
7,0 3,5 1,7 7,0 3,5 1,7 11,5 5,0 2,5 11,5 5,0 2,5
8,0 4,0 - 8,0 4,0 - 13,0 5,3 3,0 13,0 5,3 3,0
9,0 4,0 - 9,0 4,0 - 14,0 6,0 4,0 14,0 6,0 4,0
10,0 - - 10,0 - - 16,0 - - 16,0 - -

 

Таблица 4

Допуски торцового биения посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса под подшипники качения

( ГОСТ 3325 – 85*)

Интервалы номинальных диаметров d и D, мм Допуски торцевого биения заплечиков, мкм, не более
валов отверстий корпусов
Классы точности подшипников
Св. до
От 1 2,0 1,2          
2,5 1,5 2,5
3,0 1,5 2,5
4,0 2,0 3,0
4,0 2,5 4,0
4,0 2,5 4,0
5,0 3,0 5,0
6,0 4,0 6,0
8,0 5,0 8,0
10,0 7,0 10,0
- - 12,0
- - 13,0
- - - - -
                         

*интервал номинальных диаметров для отверстий корпусов от 3 до 6

 

 

Таблица 5

Точность размеров по внутреннему диаметру dm внутреннего кольца и по наружному диаметру Dm наружного кольца радиальных шарикоподшипников (ГОСТ 520 – 2002)

Допускаемые отклонения для внутреннего диаметра внутреннего кольца, мкм
Интервалы номинальных диаметров, мм   Классы точности подшипников качения
0 (нормальный), 6, 5, 4   (нормальный)      
Верхнее отклонение, мкм Нижнее отклонение, мкм
Cв.18 до 30 -10 -8 -6 -5
Св.30 до 50 -12 -10 -8 -6
Св. 50 до 80 -15 -12 --9 -7
Св. 80 до 120 -20 -15 -10 -8
Допускаемые отклонения для наружного диаметра наружного кольца, мкм  
Св. 50 до 80 -13 -11 -9 -7
Св. 80 до 120 -15 -13 -10 -8
Св.120 до 150 -18 -15 -11 -9
Св. 150 до 180 -25 -18 -13 -10
Св. 180 до 250 -30 -20 -15 -11
                 

Таблица 6

Значение коэффициента k1

Характер нагрузки k1
Нагрузка с умеренными толчками и вибрацией Перегрузка до 150% 1,0
Нагрузка с ударами и вибрацией Перегрузка до 300% 1,8

 

Таблица 7

Значение коэффициента k2

Значение коэффициента k2*
для вала для корпуса
Свыше До для всех подшипников
- 0,4
0,4 0,7 1,2 1,4 1,6
0,7 0,8 1,5 1,7 1,4
0,8 - 2,3 1,8

 

* При сплошном вале k2 =1

dотв – диаметр отверстия полого вала;

Dкорп – диаметр наружной поверхности тонкостенного корпуса.

Таблица 8

Значение коэффициента k3

k3
Св. До
- 0,2
0,2 0,4 1,2
0,4 0,6 1,4
0,6 1,6
-

Для радиальных и радиально-упорных подшипников однорядных k3 =1. - угол контакта тел качения с дорожкой качения.

 


Таблица 9

Поля допусков посадочных мест валов подшипников качения (Циркуляционное нагружение)

  Внутренний диаметр внутреннего кольца, мм   Допустимые значения Pr , Н/мм
Поля допусков для вала
Класс точности подшипника
0,6 5,4,2*
Св. до js6 k6 m6 n6 js5 k5 m5 n5
до 300 300-1400 1400-1600 1600-3000 до 300 300-1400 1400-1600 1600-3000
до 600 600-2000 2000-2500 2500-4000 до 600 600-2000 2000-2500 2500-4000
до 700 700-3000 3000-3500 3500-6000 до 700 700-3000 3000-3500 3500-6000
до 900 900-3500 3500-4500 4500-8000 до 900 900-3500 3500-4500 4500-8000

* Для подшипников 2-го класса точности вал выполняется по 4-му квалитету.

 

Таблица 10

Поля допусков посадочных мест отверстий под подшипники качения (циркуляционное нагружение)

  Наружный диаметр наружного кольца, мм Допустимые значения Pr , Н/мм
Поля допусков для корпусов
Класс точности подшипника
0,6 5,4,2*
Св. до K7 M7 N7 P7 K6 M6 N6 P6
до 800 800-1000 1000-1300 1300-2500 до 800 800-1000 1000-1300 1300-2500
до 1000 1000-1500 1500-2000 2000-3300 до 1000 1000-1500 1500-2000 2000-3300
до 1200 1200-2000 2000-2600 2600-4000 до 1200 1200-2000 2000-2600 2600-4000
до 1600 1600-2500 2500-3500 3500-5500 до 1600 1600-2500 2500-3500 3500-5500

* Для подшипников 2-го класса точности отверстия выполняются по 5-му квалитету.


Таблица 11

Поля допусков посадочных мест валов и отверстий корпусов под подшипники качения (местное нагружение)

Размеры посадочных диаметров, мм Поля допусков Типы подшипников
валов отверстий в корпусе  
Св. до корпус неразъемный корпус разъемный  
Нагрузка спокойная или с умеренным толчками и вибрацией; перегрузка до 150%
  Класс точности подшипника качения  
5,4 0,6 5,4 0,6 5,4 0,6
- h5 h6 H6 H7 H6 H7 H8* Все типы подшипников, кроме штампованных игольчатых
g5 g6 f6 G6 G7
f6
F7 F8
Нагрузка с ударами и вибрацией; перегрузка до 300%
  Класс точности подшипника качения  
5,4 0,6 5,4 0,6 5,4 0,6
- h5 h6 Js6 Js7 Js6 Js7 Все типы подшипников, кроме штампованных, игольчатых, роликовых, конических двухрядных
H6 H7
g5 g6
- h5 h6 H6 H7 Js6 Js7 Роликовые конические двухрядные
g5 g6

*Применять при частоте вращения не более 0,6nпр, где nпр – предельно допустимая частота вращения подшипников

 

 

Приложение 2

Варианты заданий

Номер вар. Класс точности подшипника Размеры подшипника, мм d×D×B, r Нагрузка радиальная Fr, кН Характер нагрузки Вращающийся элемент Конструктивные особенности
0-208 40×80×18, r =2 нагрузка умеренная с малой вибрацией вал корпус разъемный, вал сплошной
6-208 40×80×18, r =2 нагрузка умеренная с малой вибрацией корпус корпус разъемный, dотв/d=0,25
5-208 40×80×18, r =2 нагрузка умеренная с малой вибрацией вал корпус разъемный, вал сплошной
0-209 45×85×19, r =2 нагрузка с ударами и вибрацией корпус корпус неразъемный, D/Dкорп=0,6 вал сплошной
6-209 45×85×19, r =2 нагрузка умеренная с малой вибрацией корпус корпус неразъемный dотв/d=0,25
5-209 45×85×19, r =2 нагрузка умеренная с малой вибрацией вал корпус неразъемный, вал сплошной
4-209 45×85×19, r =2 нагрузка спокойная вал корпус разъемный, вал сплошной
0-210 50×90×20, r =2 нагрузка спокойная корпус корпус разъемный, вал сплошной
6-210 50×90×20, r =2 нагрузка спокойная вал корпус разъемный dотв/d=0,5
5-210 50×90×20, r =2 перегрузка до 150% вал корпус разъемный, вал сплошной
0-211 55×100×20, r =2,5 перегрузка до 300% вал корпус неразъемный, D/Dкорп=0,8, вал сплошной
6-211 55×100×21, r =2,5 перегрузка до 300% корпус корпус разъемный, вал сплошной
5-211 55×100×21, r =2,5 перегрузка до 150% вал корпус разъемный, вал сплошной
0-212 60×210×22, r =2,5 перегрузка до 150% вал корпус разъемный, вал сплошной
6-212 60×210×22, r =2,5 нагрузка с ударами и вибрацией корпус корпус неразъемный dотв/d=0,7
4-212 60×210×22, r =2,5 нагрузка с ударами и вибрацией вал корпус неразъемный dотв/d=0,5
0-213 65×120×23, r =2,5 нагрузка с ударами и вибрацией вал корпус разъемный, вал сплошной
6-213 65×120×23, r =2,5 нагрузка с умеренными толчками корпус корпус неразъемный, D/Dкорп=0,8, вал сплошной
5-213 65×120×23, r =2,5 нагрузка с умеренными толчками вал корпус неразъемный, dотв/d=0,5
0-214 70×125×24, r =2,5 нагрузка с умеренными толчками вал корпус неразъемный, D/Dкорп=0,6, вал сплошной
6-214 70×125×24, r =2,5 перегрузка до 300% вал корпус разъемный, вал сплошной
4-215 75×130×25, r =2,5 нагрузка спокойная корпус корпус неразъемный, D/Dкорп=0,6, вал сплошной
5-215 75×130×25, r=2,5 нагрузка спокойная вал корпус разъемный, вал сплошной
0-215 75×130×25, r =2,5 нагрузка спокойная вал корпус неразъемный, dотв/d=0,7
6-215 75×130×25, r =2,5 нагрузка с ударами и вибрацией вал корпус неразъемный, вал сплошной
0-216 80×140×26, r =3,0 нагрузка с ударами и вибрацией корпус корпус разъемный, вал сплошной
6-216 80×140×26, r =3,0 нагрузка с ударами и вибрацией вал корпус неразъемный, dотв/d=0,5
0-217 85×150×28, r =3,0 перегрузка до 150% вал корпус неразъемный, D/Dкорп=0,8, вал сплошной
6-218 90×160×30, r =3,0 перегрузка до 150% вал корпус разъемный, вал сплошной
5-219 95×170×32, r =3,5 перегрузка до 300% вал корпус неразъемный, dотв/d=0,7

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.