Расчет и выбор подшипников качения

5 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Исходные данные: номер подшипника – 226; класс точности – 5; радиальная нагрузка на опору F=30 кН; нагружение внутреннего кольца – циркуляционное; нагружение внешнего кольца – тяжелый режим работы, местное нагружение с перегрузкой до 300 % и сильной вибрацией.

Основные характеристики подшипника качения  (ПК) [2]:

– внутренний диаметр d=130 мм;

– наружный диаметр D=230 мм;

– ширина подшипника B=40 мм;

– радиус закругления r=4 мм;

– диаметр заплечика вала d _2min= 144 мм;

– диаметр заплечика корпуса D _2max= 216 мм;

– Ширина проточки b¹ = 8 мм.

Определена интенсивность радиальной нагрузки p, кН/м, на посадочной части циркуляционно нагруженного кольца [2]:

                                                                                (8.1)

гдеk₁ – динамический коэффициент посадки, k₁ =  1,8 [2]; k₂ – коэффициент учитывающий ослабление посадочного натяга за счёт тонкостенной втулки или полого вала, k₂=  1 [2];k₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел катания, k₃ =1 [2]; b – рабочая ширина посадочного места ПК, м.

Поскольку , то рабочая ширина посадочного места ПК рассчитана по формуле:

                             .                                             (8.2)

 .

 кН/м.

В зависимости от допускаемой интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность вала при циркуляционном нагружение и 5 класса точности ПК принято для диаметра вала поле допуска к5. Поле допуска диаметра отверстия корпуса с учётом режима работы, вида нагружения и класса точности принято N6.

На вал принимается посадка:  .

На корпус принимается посадка: .

Таблица 8.1 – Основные характеристики посадок ПК на вал и в корпус

Характеристики	Условные обозначения	Посадки
Номинальный размер	Dн=dн	130,000	230,000
Предельные размеры отверстия	Dmax Dmin	130,000 129,987	230,0145 229,9855
Предельные размеры вала	dmax dmin	130,021 130,003	230,000 229,985
Допуск отверстия	TD	0,013	0,029
Допуск вала	Td	0,018	0,015
Предельные зазоры	Smax Smin	__ ––	0,0295 ––
Предельные натяги	Nmax Nmin	0,034 0,003	0.0145            ––
Средние зазоры	Sср	––	0,0075
Средний натяг	Nср	0,0185	––
Допуск посадки с зазором переходной с натягом	ТПS TПП ТПN	–– __ 0,031	–– 0,044 ––

Схемы поле допусков посадок ПК на вал и в корпус представлены на рисунках 8.1

Рисунок 8.1 - Схема полей допусков посадки ПК на вал(в системе отверстия) и в корпус (в системе вала)

       Среднее значение исходного зазора S₁, м [2]

                                   ,                                          (8.3)

где S_min, S_max –исходные радиальные зазоры в ПК, S_min= 35·10^-6м;S_max=90·10^-6м;

                        .

После установки ПК на вал и в корпус может произойти деформация беговых дорожек, как внутреннего кольца, так и внешнего.

Наибольшая величина диаметральной деформации беговой дорожки внутреннего и наружного колец и , м [2]:

                                                       ;                                   (8.4)

,                                     (8.5)                       

где ,  – эффективные натяги (два, разных) внутреннего и наружного колец ПК, м [2]

                                          ,                              (8.6)

где – наибольший натяг выбранной стандартной посадки соответствующего кольца ПК, для внутреннего кольца м, для внешнего кольца  м; d_0, D₀ – приведённые средние диаметры внутреннего и наружного колец, м.

Внутреннего кольца:        ,                                              (8.7)

                           м.                                                       

Наружного кольца:          ,                                              (8.8)

м .

м; м.

м.

м.

Посадочный зазор ПК после его установки , м [2]:

                                                                                  (8.9)

                       м

Делаем проверку правильности расчёта и выбора посадки. Посадки ПК выбраны верно, так как соблюдается условие:

                                          м,                                             (8.10)

м.