--PAGE_BREAK--
2 Взаимозаменяемость гладких цилиндрических поверхностей 2.1 Соединение валов и отверстий 2.1.1 Расчет соединения деталей сопряжения D1
Из справочника выбирается посадка Æ25 H7/h6 и для неё производятся расчёты.
Æ25 H7
EI=0
ES=0,021мм
Æ25 h6
ei = 0
es = — 0,013мм
1. Предельные размеры
мм
мм
мм
мм 2. Допуски отверстия и вала
мм
мм
мм 3. Максимальный и минимальный зазор
мм
мм 4. Максимальный и минимальный натяг
мм
мм 5. Среднее значение
мм
Так как среднее значение получилось положительным, значит, посадка с зазором. Схема полей допусков и посадок приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Схема полей допусков и посадок Æ25
2.1.2 Расчет соединения деталей сопряжения D4
Из справочника выбирается посадка Æ62 H8/h7 и для неё производятся расчёты
Æ62 H8
EI=0
ES=0,046мм
Æ62 h7
ei = 0
es = — 0,030мм
Предельные размеры
мм
мм
мм
мм Допуски отверстия и вала
мм
мм
мм 3. Максимальный и минимальный зазор
мм
мм продолжение
--PAGE_BREAK--4. Максимальный и минимальный натяг
мм
мм 5. Среднее значение
мм
Так как среднее значение получилось положительным, значит, посадка с зазором.
Схема полей допусков и посадок приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Схема полей допусков и посадок Æ62
2.1.3 Выбор средств измерения размеров деталей.
В соответствии с указанием для измерения D1Æ25 Н7 выбираются индикаторы многооборотные (1МИГ) находящиеся с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения 1мм. Условия измерения: температурный режим 1. Предельная погрешность прибора 0,0025 мм.
--PAGE_BREAK--2.3 Допуски и посадки подшипников качения
Для заданного подшипника качения, данные которого приведены в таблице 1, исходя из условий работы подшипникового узла, выбрать посадки внутреннего и наружного кольца на вал и в корпус.
Построить схемы расположения полей допусков колец подшипника с валом и корпусом. Определить предельные зазоры (натяги) в соединениях. Выполнить сборочный чертеж узла подшипника качения и деталировочные чертежи посадочных поверхностей вала и корпуса с указаниями размеров, полей допусков, шероховатости посадочных поверхностей и предельных отклонений формы вала и отверстия в корпусе.
Подшипник 6-305 ГОСТ 8338 – 75 по таблице 96 [5, стр.117] и таблице 2 [6, стр. 189] расшифровываем, что шарикоподшипник радиальный, однорядного типа 0000. Класс точности подшипника – 6, средней серии диаметров 3 (6), широкой серии ширин 6 с мм, мм, мм, r=2, мкм, мкм.,. Для всех классов верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю.
Так как подшипник является готовым изделием с заводскими предельными отклонениями, то для образования посадки диаметры наружного и внутреннего колец приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, а следовательно, посадки наружного кольца с корпусом осуществляют по системе вала, а посадки внутреннего кольца с валом – по системе отверстия.
Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий его эксплуатации, величины и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец. Различают три основных вида нагружения колец: местное, циркуляционное и колебательное (СТ СЭВ 773 – 77).
При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку R одним и тем же ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса, что имеет место, например, когда кольцо не вращается относительно нагрузки.
При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку R последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее также последовательно всей посадочной поверхности и постоянно направленной нагрузке R.
Посадки нужно выбирать так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо нужно монтировать с зазором.
Монтаж подшипника с натягом производят преимущественно по тому кольцу, которое испытывает циркуляционное нагружение. В данном случае это внутреннее кольцо подшипника. Наличие зазора между циркуляционно нагруженным кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к развальцовыванию и истиранию металла сопряженной детали, что недопустимо. При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки выбирают по величине РR – интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности.
, (2.1)
где R — радиальная нагрузка на опору, кН; b – рабочая ширина посадочного места, м; (В – ширина подшипника; r – радиус скругления кромок отверстия внутреннего кольца); kП – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации kП = 1); F – коэффициент учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале F = 1); FA = коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки Fr между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки FA на опору (FA= 1).
кН/м.
По таблице 4.82 из [5, стр. 818] определяем, что заданным условиям для вала соответствует поле допуска по ЕСДП СЭВ.
Минимальный натяг, с которым должно быть смонтировано вращающееся кольцо подшипника.
, (2.2)
где R – радиальная нагрузка, кН; k — коэффициент (для подшипников средней серии 2,3).
мм.
Во избежание разрыва колец подшипника наибольший натяг посадки не должен превышать допускаемого натяга
, (2.3)
где [ур] — допускаемое напряжение при растяжении (для подшипниковой стали [ур] ≈ 400 МПа).
мм.
По таблице 4 [2, стр. 290] определяем предельные отклонения вала при допуске : мкм; мкм, а также найдём и следующие величины:
Для размера Æ25 мм и класса точности 6, по таблице находим значения отклонения внутреннего кольца подшипника:
Верхнее отклонение ES=0
Нижнее отклонение EI=-0,008 мм
Предельное отклонение вала Æ25 jS 6.
Принимаем систему отверстия:
Верхнее отклонение es=0,0065 мм
Нижнее отклонение ei= -0,0065 мм
1. Предельные размеры
мм
мм
мм
мм
2. Допуски отверстия и вала
мм
мм
3. Максимальный и минимальный натяги
мм
мм
Из всего этого можно сделать вывод, что ; — так как оба условия выполнены, то, следовательно, посадка выбрана правильно.
Схема расположения поля допуска кольца показана на рисунке 1.5.
С зазором монтируют то кольцо, которое испытывает местное нагружение; при такой посадке устраняется заклинивание шариков, а кольцо, смонтированное с зазором, под действием толчков и вибраций постепенно поворачивается по посадочной поверхности, благодаря чему износ беговой дорожки происходит равномерно по всей окружности кольца. Срок службы подшипников при такой посадке колец с местным нагружением повышается. В данном случае местно нагруженным кольцом является наружное. Используя таблицу 8.6 [8, стр. 189], определяем посадку Æ62 Н7 в корпус для местно нагруженного кольца с посадочным диаметром 62 мм при перегрузке до 150%.
Принимается система вала для наружного кольца подшипника es = 0; ei = — 11, для поля допуска Н7 при номинальном размере до 80мм предельные отклонения будут следующими: мкм, мкм. Кроме отклонений также рассчитываются и другие параметры:
мм;
мм;
мм;
мм;
Допуск размера для отверстия
мм;
Допуск размера для вала
мм;
Наибольший зазор
мм;
Наименьший зазор
мм;
Средний зазор
мм;
Допуск посадки
мм.
Теперь проведём проверку: мм.
Схема расположения полей допусков показана на рисунке 2.5
Рисунок 2.5 — Схемы расположения полей допусков колец подшипников качения, вала и отверстия
продолжение
--PAGE_BREAK--