Расчет и выбор подшипников качения. Определение интенсивности радиальной нагрузки p, кН/м, на посадочной части циркуляционно нагруженного кольца

       5 Расчет и выбор подшипников качения

Исходные данные: номер подшипника – 212; класс точности – 6; радиальная нагрузка на опору F=4 кН; нагружение внутреннего кольца – циркуляционное; нагружение внешнего кольца – колебательное с нормальным режимом работы.

Основные характеристики подшипника качения  (ПК) [2]:

– внутренний диаметр d=60 мм;

– наружный диаметр D=110 мм;

– ширина подшипника B=22 мм;

– радиус закругления r=2,5 мм;

– диаметр заплечика вала d _2min= 67 мм;

– диаметр заплечика корпуса D _2max= 101 мм;

– Ширина проточки b¹ = 5 мм.

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

                                                                                (5.1)

гдеk₁ – динамический коэффициент посадки, k₁ =  1 [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:

                             .                                              (5.2)

 .

                                             кН/м.

В зависимости от допускаемой интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность вала при циркуляционном нагружение и 6 класса точности ПК принято для диаметра вала поле допуска js6. Поле допуска диаметра отверстия корпуса с учётом режима работы, вида нагружения и класса точности принято Js7.

На вал принимается посадка:  .                                                     На корпус принимается посадка: .

Таблица 5.1 – Основные характеристики посадок ПК на вал и в корпус

Характеристики	Условные обозначения	Посадки
Номинальный размер	Dн=dн	60,000	110,000
Предельные размеры отверстия	Dmax Dmin	60,000 59,985	100,017 109,983
Предельные размеры вала	dmax dmin	60,0095 59,9905	110,000 109,985
Допуск отверстия	TD	0,015	0,034
Допуск вала	Td	0,019	0,015
Предельные зазоры	Smax Smin	0,0095 ––	0,032 ––
Предельные натяги	Nmax Nmin	0,0245 ––	0,0017 ––
Средние зазоры	Sср	––	0,0075
Средний натяг	Nср	0,0075	––
Допуск посадки с зазором переходной с натягом	ТПS TПП ТПN	–– 0,034 ––	–– 0,049 ––

Схемы поле допусков посадок ПК на вал и в корпус представлены на рисунках 5.1 и 5.2.

 

Рисунок 5.1 - Схема полей допусков посадки ПК на вал(в системе отверстия)

Рисунок 5.1 - Схема полей допусков посадки ПК в корпус (в системе вала)

          Среднее значение исходного зазора S₁, м [2]

                                   ,                                          (5.3)

где S_min, S_max –исходные радиальные зазоры в ПК,   

S_min= 0,013·10^-3м;   S_max=0,033·10^-3м;

                        .

После установки ПК на вал и в корпус может произойти деформация беговых дорожек, как внутреннего кольца, так и внешнего. Это следует из того, что посадки внутреннего кольца (на вал) и внешнего кольца (в корпус) являются переходными.

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

                                                       ;                                   (5.4)

,                                       (5.5)                       

где ,  – эффективные натяги (два, разных) внутреннего и наружного колец ПК,

                                                 ,            (5.6)

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

Внутреннего кольца:  ,                                                    (5.7)

                           м.                                                          

Наружного кольца:     ,                                                   (5.8)

м .

м; м.

.                                        м.

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

                                                                  (5.9)

м

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

                                        м,                                                (5.10)

м.

Проверка не проходит.Увеличиваем S_min и S_max:

                        ,

                                    .

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

                                                                         

м

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

м,                                                     

м.