Определение посадок с зазором в подшипниках

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Расчет посадки с зазором

Выбрать посадку для подшипника скольжения, работающего с числом оборотов n = 1500 об/мин и радиальной нагрузкой F_r = 2000 H. Диаметр подшипника d = 50 мм, длина l = 40 мм; смазка - масло индустриальное 30. Подшипник полный.

Определяем величину среднего давления p для расчета предельных функциональных зазоров:

посадка подшипник калибр резьба

(1.1)

где F_r - радиальная нагрузка, Н;

L - длина соединения, мм;

D - диаметр посадочной поверхности, мм;

Подсчитываем толщину масляного слоя, при котором обеспечивается жидкостное трение.

Принимаем K_Ж.Т. = 2; R_a1 = 1,4 (мкм); R_a2 = 1,6 (мкм); = 2 (мкм).

(1.2)

Определяем наименьший функциональный зазор S_minF. Для наименьшего зазора принимается t_раб = 70⁰ C, при этом

м₁ = м₅₀· (50/t)ⁿ = 0,03· (50/70)^2,5 = 0,013 Па?С;

угловая скорость рад/с;

k= 0,623; m=0,698 по табл 1;

(1.3)

По величине S_minF выбирается посадка. Ближайшей будет посадка

H7/e8 с S_min = 50 (мкм) и S_max=89 (мкм).

Рисунок 1.1 Схема полей допусков

Для определения величины относительного эксцентриситет подсчитывается коэффициент нагруженности подшипника :



(1.4)

По табл. 2 при l/d=0,8 и С_R=0,489 величина относительного эксцентреситета ч=0,43.

Наименьшая толщина масляного слоя при этом

(1.5)

Запас прочности по толщине масляного слоя:

(1.6)

Расчет показывает, что посадка по наименьшему зазору выбрана правильно, т.к при S_min.=50 мкм обеспечивается жидкостное трение и создается запас надежности по толщине масляного слоя. Следовательно, можно S_min принять за S_minF..

Определяется величина наибольшего функционального зазора S_maxF.

Коэффициент нагруженности подшипника

2. Расчет и выбор посадок подшипников качения

Назначить посадки подшипника 6-307 по ГОСТ8338-75

Подшипник 6-305 посажен во вращающийся корпус и на вращающийся сплошной вал с радиальной нагрузкой на опору, характер нагрузки - перегрузка до 150%.

Подшипник 6-305 является радиальным шариковым однорядным подшипником 6го класса точности средней серии и имеет следующие геометрические размеры:

Рисунок 2.1.	D = 100 мм; d = 45 мм; B = 25 мм; r = 2 мм.



Внутреннее кольцо подшипника сажается на вал и испытывает местное нагружение. Учитывая, что нагрузка с умеренными тайками и вибрацией, перегрузка до 150%, по таблице 3 выбираем посадку внутреннего кольца на вал _ .

Наружное кольцо подшипника имеет циркуляционную нагрузку.

Определим интенсивность радиальной нагрузки.

Радиальная сила:

(2.1)

При интенсивности нагрузки , посадка наружного кольца в корпус .

Построим схему расположения полей допусков посадок

Рисунок 2. Схема расположения полей допусков посадок подшипника.

3. Расчет калибра пробки

По назначению предельные калибры делят на рабочие, приемные и контрольные. Рабочие калибры (проходной Р-ПР и непроходной Р-НЕ) предназначены для проверки изделий в процессе их изготовления. Предельные калибры определяют не числовое значение измеряемой величины, а годность детали, т.е. находится ли её размер между заданными предельными размерами. В посадке вала 50 используем калибр - пробку.

Номинальный размер отверстия изделия:

Dн = 50 мм.

Наименьший предельный размер изделия

Dmin = Dн + EI = 50 + 0 = 50 мм

Наибольший размер изделия:

Dmax = Dн + ES = 50 + 0.025 = 50,025 мм

По ГОСТ 24853-81 находим следующие параметры:

Н - допуск на изготовление калибров (за исключением калибров со сферическими измерительными поверхностями) для отверстия;

Нs - допуск на изготовление калибров со сферическими измерительными поверхностями для отверстия;

z - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наименьшего предельного размера изделия;

у - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для отверстия за границу поля допуска изделия;

z = 2,5 мкм;

y = 2 мкм;

H = 3 мкм;

Hs = 3 мкм.

Исполнительные размеры калибра определяем по формулам, занесенным в таблицу 3.1:

Таблица 3.1. Исполнительные размеры калибра

Калибр	Рабочий калибр
	Размер	Допуск
Проходная сторона новая	Dmin + z	±H/2
Проходная сторона изношенная	Dmin - y	-
Непроходная сторона	Dmax	±H/2

Проходная сторона новая

Dmin + z = 50 + 0.0025 = 30,0025 мм;

Проходная сторона изношенная

Dmin - y = 50 - 0.002 = 49,998 мм;

Непроходная сторона

Dmax = 50,025 мм.

Для контроля отверстия используем калибр - пробку 8133 - 0962 Н7 ГОСТ 14810 - 69.

Расчет калибров:

HEmax = Dmax + H/2 = 50, 025 + 0.003/2 = 50,0265 мм;

HEmin = Dmax - H/2 = 50,025 - 0.003/2 = 50.0235 мм;

ПРmax = Dmin + z + H/2 = 50 + 0.0025 + 0.003/2 = 50,004 мм;

ПРmin = Dmin + z - H/2 = 50 + 0.0025 - 0.003/2 = 50,001 мм;

ПРизн = Dmin - y = 50 - 0.002 = 49.998 мм;

На рисунках 3.1 и 3.2 изображены эскизы калибра-пробки и вставки (проходной (ПР) или непроходной (НЕ)), а в таблицах 3.2 и 3.3 приведены их основные параметры.

Рисунок 3.1. - Калибр - пробка

Таблица 3.2. Параметры калибр - пробки

Dном, мм	L, мм	L1 , мм	d, мм	d1, мм	d2, мм	d3, мм	l, мм	f, мм	t, мм
30	161	100	28	9	20	24	27	9	1,0

Рисунок 3.2. - Вставка



Таблица 3.3. Параметры вставки

	Dном , мм	L, мм	d, мм	l, мм	l1, мм	r, мм
ПР	50	59	21	25	10	3,0
НЕ	50	50	21	16	10	3,0

Рисунок 3.3. Схема расположения полей допусков.

4. Определение основных параметров резьбы

Рассчитать предельные размеры и построить схему расположения полей допусков деталей резьбового соединения 3-5. Резьба M 12*1.75

По ГОСТ9150-2002, ГОСТ8724-2002, ГОСТ24705-81 найдем основные параметры резьбового соединения:

Таблица 4.1

12	10,106	10,863	1,75	60є	1,515	0,189	0,252	0,378

По ГОСТ16093-81, который предусматривает посадки с зазором, находим основные отклонения.

Таблица 4.2

265	335	150	200	-34	0

В заданном узле на резьбовое сопряжение не установлено требование по степени точности, тогда рекомендуется назначить средний класс точности. При нормальном свинчивании для обеспечения подвижности соединения предпочтительно назначить посадку M12 - 6H/6g.

По ГОСТ16093-81 находим предельные отклонения размеров

Таблица 4.3

Диаметры	Отклонения	Наружная резьба	Внутренняя резьба
Наружный		-0,034 -0,299	- 0
Средний		-0,034 -0,184	+0,15 0
Внутренний		-0,034 0	+0,335 0

Предельные размеры диаметров наружной и внутренней резьбы .

Таблица 4.4

Диаметры	Обозначение	Численное значение, мм
		наружная резьба	внутренняя резьба
Наружный	dmax(Dmax) dmin(Dmin)	11,966 11,701	- 12
Средний	d2max(D2max) d2min(D2min)	10,829 10,679	11,013 10,863
Внутренний	d1max(D1max) d1min(D1min)	10,072 10,106	10,441 10,106



Рисунок 4.1 Схема полей допусков резьбового соединения.

5. Расчет размерных цепей

Исходные данные: A₀=(1…1,4); A₁=21; A₂=25; A₃=47

Рисунок 5.1 Схема размерной цепи

Номинальный размер замыкающего звена:



,

A₀=A₃-(A₁+A₂)=47-(21+25)=1

Верхнее предельное отклонение:

ES(A₀) = A_0max - A₀=1,4 - 1 =0,4мм=400мкм

Нижнее предельное отклонение:

Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами:

Размещено на http://www.allbest.ru

Размер звена, замыкающего цепь будет равен Размещено на http://www.allbest.ru

.

Назначим допуски на остальные размеры. Так как размер А2 стандартный, то по ГОСТ 520-2002 найдем для него предельные размеры.

Верхнее предельное отклонение

ES(A₂)=0.

Нижнее предельное отклонение

EI(A₂)= - 0,12= - 120 мкм.

Разность между наибольшим и наименьшим предельным размерами

TA₂=ES(A₂) - EI(A₂) = 0 - ( - 120) = 120 мкм.

Допуск на замыкающий размер

,

где m - число звеньев цепи.

Тогда

.

Значения допусков оставшихся размеров будут равны между собой TA_i=TA₁=TA₃ =140мкм.

Размеры с отклонениями:А₁=21_-0,14; А₂=25_-0,12; А₃=47_-0,14.

Проверим на правильность нахождения допусков:

;

Из этого следует, что допуски найдены правильно.

Размещено на Allbest.ru