3.4. Определяю наибольший придельный натяг 

 

3.5. Определяю придельный технологический натяг 

придельный технологический  натяг нахожу по выражениям: 

 

где -поправка на смятие шероховатости поверхности вала и втулки при сборке: -поправка на температурное расширение деталей: -поправка на уменьшение натяга при повторных запрессовках  в процессе эксплуатации и ремонта ( по экспериментальным данным ): x- коэффициент, учитывающий увеличения удельного давления у торцов втулки (определяю по графику в зависимости отношения   ) 
 
 
 

График 

для определения 

коэффициента x: 
 

где -коэффициент смятия шероховатости поверхности (0,25…0,35 для запрессовки со смазкой),  К- коэффициент квалитета точности. 

Расчетный допуск посадки равен:

Предварительно  квалитет точности равен: 

  

где i- единица  допуска, для  i=1.9мкм. Ближайшее значение к=100 для 11-го квалитета, поэтому  к=1. 

 

Из-за уменьшения фактической площади контакта при  увеличении шероховатости поверхности  поправку на смятие шероховатости рекомендуется  принимать не более

 и  -предельно допустимые параметры шероховатости поверхности. Для размеров 18-120мм. ориентированно при прессовании можно принять =1,25мкм. и =2,5мкм. 

 

Поправку на температурное расширение определяю по формуле 

 

где и -коэффициенты линейного расширения : где и -рабочие температуры отверстия и вала: t-20⁰C- температура сборки. 

   

Подставляю в  формулу  т.к. вал расширяется больше и необходимо компенсировать увеличение натяга. 

Определяю x –l/d=60/80=0.75, поэтому х=0,9. 

 
 
 

3.6. Выбираю посадку 

предельные  стандартные натяги 

Технологический допуск посадки равен 

 

Допуск на основную деталь –отверстие. равен: 

 

Выбираю ближайший  10-го квалитета. 

Основные отклонения равны 

Принимаю  что соответствует 9-му квалитету. 

Предельные отклонения равны:

   

Предельные стандартные  натяги: 

 

Условия выбора посадок удовлетворяются: 

 

Выбранная посадка  записывается так:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Схема расположения полей допусков выбранной посадки. 

3.7. Определяю коэффициенты запаса прочности и сцепления 

коэффициенты  запаса прочности равен : 

- условия удовлетворяются.

 

коэффициенты  запаса сцепления равен: 

  - условия удовлетворяются. 

3.8. Определяю усилие запрессовки 

Усилие запрессовки  нахожу по формуле: 

 

3.9. Определяю температуру нагрева втулки 

В случае поперечного  метода сборки необходимо определить температуру нагрева втулки по зависимости: 

 

где -зазор при сборке, -температура при сборке.  
 
 
 
 
 

4. Расчет и выбор посадок колец подшипников

В современной  технике очень широко применяются  подшипники качения. Но даже правильно  подобранный подшипник не будет  обеспечивать заданную долговечность  узла, если неправильно рассчитаны и выбраны посадки его наружного  и внутренних колец.

Исходные  данные

 

Требуется:

1. Записать и расшифровать условное обозначение подшипника.
2. Определить вид нагружения наружного и внутреннего колец.
3. Выписать основные геометрические параметры, предельные отклонения колец и радиальные зазоры подшипника.
4. Произвести расчет и выбор посадок для соединения внутренние кольцо – вал и наружное кольцо корпус.
5. Построить схемы расположения полей допусков выбранных посадок.
6. Дать пример обозначение посадок подшипниковых колец на эскизе подшипникового узла и допусков на эскизе сопрягаемых деталей с простановкой шероховатости и отклонений формы и расположения поверхностей.

 

Решение: 

4.1.  Запись и расшифровка условного обозначения подшипника 

Подшипник шариковый  радиальный однорядный с группой 

Зазора 7, классом  точности 6, легкой серии (1) и диаметром отверстия 70мм.

(14 5=70мм.). ГОСТ 520-85 
 
 
 
 
 
 
 

4.1.2.  Определение  основных геометрических параметров, придельные радиальные зазоры  и предельные отклонения на  изготовление колец подшипника: 
 

Выписываю технические  и точностные характеристики подшипника:

-внутренний  диаметр                       

-наружный диаметр                         

-ширина кольца                                 В=20мм.=0.020м.

-радиус фасок                                     r =2,0мм.=0,002мм.

-диаметр шарика                                d_T = 12.30мм.

-число шариков  в подшипнике        z = 13. 

4.1.3. Вычисляю  дополнительные характеристики  подшипника: 

-диаметр дорожки  качения внутр. и наружн. кольца. 

d₁=0.25(3d+D)=0.25(3 70+110)=80мм:

D₁=0.25(3D+d)=0.25(3 110+70)=100мм: 

-радиальные  зазоры:

 

-приведенный  диаметр внутреннего кольца: 

 

4.1.4  Устанавливаем  характер нагружения колец.

При вращении вала внутреннее кольцо нагружено циркуляционно: наружное кольцо – местно нагруженное. 

4.2. Расчет посадки внутреннего кольца на вал 

4.2.1. Определяю  радиальную нагрузку , приходящийся  на наиболее нагруженный шарик  в подшипнике: 

   

4.2.2. Вычисляю  величину увеличения зазора в подшипнике за счет увеличения деформации тел качения: 

(деф. сжатия )  

4.2.3. Определяю  радиальный зазор в подшипнике  с учетом упругой деформации  тел качения: 

 

4.2.4.  Вычесляем  натяг, необходимый для выбора радиального зазора и приведения его к нулю: 

 

4.2.5. Принемаю  квелитет изготавления вала.

Для подшипника 6-го класса величина допуска соответствует  точности изготавления внутреннего  кольца подшипника т.е. IT6 

4.2.6. Определяю по ГОСТ 253446-89 допуск на изготовление вала по  квалитету 6. Для номинального диаметра  d_n=70мм, T_d=19мкм. 

4.2.7. Определяю  численное значение основного  отклонения вала 

-что соответствует буквенному отклонению вала m, при котором ei=+11мкм. 

где -допуск внутреннего кольца подшипника 

Вал , тогда запишу так:  

4.2.8. Строю схему  расположения полей допусков. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.2.9. Вычисляю  усилие запрессовки кольца подшипника на вал. 

 

4.2.10. Выбранную посадку проверяю на соответствие ГОСТ 3325-85 по величине интенсивности нагрузки: 

 

где R- радиальная нагрузка на подшипник:

К- динамический коэффициент посадки (К=1,8):

F- коэффициент, учитывающий степень ослабления при полом вале (F=1):

F_A-коэффициент, учитывающий рядность подшипника ( при однорядном F_A=1): 
 

 
 

4.2.11. Выбранную посадку проверяю по величине максимально допустимого натяга: 

 

где  

 

 

 

Кольцо работает в зоне упругих деформаций  
 
 

4.3. Выбор посадки местно-нагруженнного кольца: 

4.3.1. Посадка  местно-нагруженного кольца выбирается в зависимости от вида нагружения и режима работы подшипникового узла.

Для чугунного  неразъемного  массивного корпуса  при ударной нагрузке рекомендуется  поле допуска H7, тогда посадочное место под подшипник: