Определение вида нагружения колец подшипника

Из анализа работы подшипникового узла и табл. 4.88 [1, ч. 2] устанавливаем виды нагружения колец подшипника. Радиальная нагрузка на опору(подшипник) действует постоянно в одном направлении, при этом внутреннее кольцо подшипника должно вращаться вместе в валом во избежание износа цапфы вала и развальцовки сопрягаемой поверхности кольца. Внешнее кольцо при этом находится в корпусе неподвижно. Из выше сказанного следует, что дорожка внутреннего кольца поочерёдно нагружается действующей на опору силой, в результате его вращения относительно постоянной по направлению нагрузки, следовательно, вид нагружения внутреннего кольца циркуляционный. Дорожка наружного кольца нагружена постоянно в одной и той же зоне, поэтому вид нагружения кольца местный.

Принимаем следующие условия: , F_r =850 Н. Определяем по соответствующим стандартам основные размеры заданного подшипника: D, B, b, T, p: d =55 мм, D =120 мм, T =32 мм, B =29 мм, b =25 мм. Рассчитываем посадку циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца подшипника на вал по интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности по формуле 4.25 [1, ч. 2] , где

K ₁-динамический коэффициент посадки. Так как указан нормальный режим работы, то K ₁=1;

K ₂- коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. Так как промежуточный вал сплошной, а корпус- толстостенный, то K₂=1;

K₃- коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами в двухрядных конических роликовых подшипниках или между сдваиваемыми шариковыми подшипниками при наличии осевой нагрузки на опору, так как подшипник однорядный радиальный, а осевая нагрузка K₃=1.

H.

.

выбираем поле допуска поверхности вала сопрягаемой внутренним кольцом подшипника.

Ø 55j_S6

По таблице 4.75 [с. 812] выбираем предельные отклонения для кольца подшипника.

Ø 55L0

получаем посадку:

Выбранную посадку проверяем па максимальному натягу:

9, 5-(-12)=21, 5мкм (3.2)

(3.3)

где, k - коэффициент, зависящий от серии подшипника, k=2, 8 (для средней серии); [G_P] = 400 МПа - допускаемое напряжение при растяжении для материала кольца

[N] > Nmax (выбранный d=55 мм)

Dmax=55 мм

Dmin=54, 988мм

Nmax=dmax-Dmin=55, 0095-54, 988= 0, 0215 мм

dmin= 54, 9905мм

dmax= 55, 0095мм

Nmax=es-EI=9.5-(-12)=21.5мкм

Nmin=ei-ES=-9.5-0=-9.5мкм

Smax=ES-ei=0-(-9.5)=9.5мкм

Smin=EI-es=-12-9.5=-21.5мкм

Nc=6мкм

Sc=4.75мкм

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых поверхностей рис. 3.1

Схема расположения полей допусков сопряжения подшипника и вала

рис 3.1.

3.3 Выбор посадки для местно нагруженного кольца.

Наружное кольцо воспринимает радиальную нагрузку постоянную по направлению одним и тем же ограниченным дорожки качения и передает его соответствующему участку сопрягаемой поверхности отверстия, поэтому внешнее кольцо подшипника имеет местный вид нагружения. Для полей испытывающих местное нагружение, как правило, целесообразно выбирать посадку с зазором, для того чтобы это кольцо под действием сил трения, вибрации могло постепенно проворачиваться. Это дает возможность менять

Ø 120

d_Н=120 мм

Dmax=120, 035 мм

Dmin=120мм

ТD=0, 0335мм.

Smax=Dmax-dmin=47.025-46.989=0.036 мм

dmin=119, 988мм

dmax=120 мм

Nmax=d max- Dmax=120.011-119.989=0.022мкм

0, 5> 0.022

Условие прочности выполняется

Nmax=es-EI=11-(-12)=23мкм

Nmin= ei-ES=-11+0=-11мкм

Smax=ES-ei=0-(-11)=11мкм

Smin=EI-es=-12-11=-23мкм

Nc=6.5мкм

Sc=0.5мкм

Схема расположения полей допусков сопряжения подшипника и корпуса редуктора

Рис 3.2.

3.4 ЭКСКИЗЫ ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА И ДЕТАЛЕЙ СОПРЯЖЕНЫМИ С ПОДЖШИПНИКАМИ

Эскиз сопряжения корпуса с подшипником

Рис.3.1

Рис.3.2 Эскиз

Эскиз вала - 25 -

Рис.3.3