Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Так как расчетный ресурс больше требуемого и выполнено условие Р„,„< 0,5 С„, то возможен и некомплектный вариант установки подшипников 1027308А. При требуемом ресурсе надежность выше 90%. Пример 5. Подобрать подшипник качения для опоры вала коробки передач.
Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90 %; Ьге,ь —— 10000 ч. Диаметр посадочной поверхности вала Ы = 35 мм. Режимы работы подшипника: Р„, = 1000 Н; и, = 1450 мин ', Ьш= 5000 ч; Р„г = 1800 Н; пз = 1080 мин ~; Ьзь = 3000 ч; Р«з= 2900 Н; из= 810 мин ', Ьзг= 2000ч. Осевая нагрузка на всех режимах Е, = 0 Н. Возможны кратковременные перегрузки до 130 % номинальной нагрузки. Условия эксплуатации подшипника — обычные. ОжидаемаЯ темпеРатУРа Работы гг,е = 45 'С. Решение. 1.
Определим продолжительность работы подшипника в миллионах оборотах на каждом режиме (см. 7.5): Ь! = 60Хшсч/10г = 60 '5000' 1450/10з = 435 0' Ьг = 605гьна/10г = 60 ° 3000 1080/10з = 194,4; Лз = 605зьнз/10г = 60 2000 810/10г = 97,2, Общая продолжительность работы, млн об. Е = Ь, + Ь + Ь = 435,0+ 194,4+ 97,2 = 726,6. 2. Эквивалентные радиальные нагрузки при Ъ' = 1; Х = 1; 1' = О; Кв = 1,3; Кт = 1: Р— (Ъ'ХР„+)гр')К К =(1 1 1000+0 0)1,3 1=1300Н; Р„= (1 1 1800+0 0)1,3 1= 2340 Н; Рз =(1'1 2900+0 0)13.1= 3770Н. 3. Эквивалентная радиальная нагрузка при переменном режиме нагружения (см. 7.4) — 2284 Н. Требуемая базовая динамическая грузоподъемность шарикового радиального однорядного подшипника при а, = 1 и агз —— 0,7 с Р ]Ь/(а а )] = 2284(726,6/(1.
0,7)] = 23126 Н. Полученному значению динамической грузоподъемности и заданному диаметру посадочной поверхности вала соответствует шариковый радиальный однорядный подшипник легкой серии 207, базовая динамическая грузоподъемность которого С„= 25 500 Н (С„= 25500 > С', = 23 126 Н). Основные размеры подшипника (см. табл.
24.10): д = 35 мм, В = 72 мм, В = 17 мм. 4. Условие Р, < 0,5С„выполнено(3770 < 0,5.25500 = 12750 Н). 129 7.3. ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ Различают три случая нагружения колец подшипников: — кольцо вращается относительно радиальной нагрузки, подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению; — кольцо неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению; — кольцо нагружено равнодействующей радиальной нагрузкой, которая не совершает полного оборота, а колеблется на определенном участке кольца, подвергая его колебательному нагружению. Многолетней практикой установлено, что соединение с валом иликорпусом колец, вращающихся относительно нагрузки, должно быть осуществлено обязательно с натягом, исключающим проворачивание и обкатывание кольцом сопряженной детали и, как следствие, развальцовку посадочных поверхностей и контактную коррозию.
Посадки неподвижных относительно нагрузки колец назначают более свободными, допускающими наличие небольшого зазора, так как обкатывание кольцами сопряженных деталей в этом случае не происходит. Нерегулярное проворачивание невращающегося кольца полезно, так как при этом изменяется положение его зоны нагружения. Кроме того, такое сопряжение облегчает осевые перемещения колец при монтаже, при регулировании зазоров в подшипниках и при температурных деформациях валов. Подшипник является основным комплектующим изделием, не подлежащим в процессе сборки дополнительной доводке. Требуемые посадки в соединении подшипника качения получают назначением соответствующих полей допусков на диаметры вала и отверстия в корпусе.
Для подшипников качения принято следующее отличие от обычной в машиностроении системы допусков: поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника (рис. 7.10) расположено не вверх от нулевой линии («в плюс»), а вниз («в минус»). Этим гарантируют получение натягов в соединениях внутреннего кольца с валами, имеющими поля допусков «й», «т», «и».
Поле допуска на диаметр наружного кольца располагают как обычно — «в минус» или «в тело детали». Поэтому и характер сопряжения наружного кольца с корпусом такой же, как в обычной системе допусков. Для наиболее распространенного в общем машиностроении случая применения подшипников класса точности 0 поля допусков вала и отверстия корпуса можно выбирать по табл. 7.8 и 7.9 (в таблицах Є— эквивалентная динамическая нагрузка, С, — базовая динамическая радиальная грузоподъемность И подшипника по каталогу). Наружное кольцо г 0 На чертеже в местах установки Я вЂ”вЂ” подшипников качения указывают по- а .Я садки подшипников в соответствии с . И +, ГОСТ 3325 — 85.
Поля допусков на дивнутреннее кольцо Н вЂ” аметр отверстия подшипника обозначают ЬО, ьб, Ьб, 7А, Ь2 (в зависимости от класса точности О, 6, 5, 4, 2); поля Рис. 7.10 допусков на наружный диаметр под- 130 шипника обозначают соответственно 10, 16, 15, 14, 12. Примеры обозначений посадок подшипников: на вал — ье 50 й)/кб; в корпус — И 90 Н7! 10.
На сборочных чертежах подшипниковых узлов допускается указывать только поле допуска на диаметр сопряженной с подшипником детали без указания поля допуска на посадочные диаметры колец подшипника: И 5016; ьо 90 Н7. Таблица 78 Поле допуска вала цри установке подшипников Вид ввгружевия внутреннего кольца Режим работы подшипника шариковых роликовых Требуется перемещение внутреннего кольца на валу: Р, < 0,07 С„ Местное Не требуется перемещение кольца на валу; 0,07С„< Р„< 0,15С„ Высокие требования к точности хода: Р„< 0,07 С, Цнркуляционное Уеб, Й6 0,07С„< Р, < 0,15С„ к6, т6 Ударные нагрузки: Р„> 0,15 С„ 0,07С, < Р„< 0,15 С„ п6 Колебательное Ударные нагрузки: Р„> 0,15 С, Таблица 79 Поле допуска отверстия Вид нагруженид наружного кольца Режим работы подшипника Наружное кольцо имеет возможность перемещения в осевом направлении: 0,07 С, < Р„< 0,15 С„ Н7 Местное Наружное кольцо не перемещается в осевом направлении: 0,07С„< Р„< 0,15С„ Цнркуляционное Наружное кольцо не перемещается в осевом направлении: 0,07С„< Р„< 0,15С„ К7 Колебательное Наружное кольцо легко перемещается в осевом направлении, высокая точность хода: Р„< 0,15 С„ Н6 131 Пример 6.
Выбрать поля допусков вала и отверстия корпуса для установки шарикового радиального однорядного подшипника 212 (см. пример 1, с. 120). Решение. Внутреннее кольцо подшипника вращается вместе с валом относительно действующей радиальной нагрузки и имеет, следовательно, циркуляционное нагружение. Отношение эквивалентной динамической нагрузки к динамической грузоподъемности Р„(С„= 7318/52000 = 0,141. По табл. 7.8 выбираем поле допуска вала кб. Наружное кольцо подшипника неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению. По табл. 7.9 выбираем поле допуска отверстия Н7.
7.4. МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ ПОДШИПНИКОВ При установке (или съеме) подшипников на вал и в корпус обязательным является выполнение условия: осевую силу необходимо прикладывать непосредственно к тому кольцу, которое напрессовывают (или снимают). Недопустимо силу при монтаже и демонтаже подшипника передавать через тела качения (шарики или ролики). В противном случае на дорожках и телах качения могут появиться вмятины. На рис. 7.11 показаны возможные способы установки подшипников на вал (рис. 7.11, а), в корпус (рис. 7.11, б), одновременно на вал и в корпус (рис.
7.11, в). Кольца подшипников имеют невысокую жесткость. Для правильной установки кольцо подшипника следует довести до упора в заплечик. Высоту г заплечиков на валах и в отверстиях корпусов или стаканов (рис. 7.11, 7.12) определяет размер т фаски (см. табл. 24.10 — 24.19). Высота заплечика должна образовывать достаточную опорную поверхность для торцов колец подшипников.
Наименьшую высоту г заплечиков принимают: Рис. 7.12 Рнс. 7.13 Рис. 7.11 132 ..... 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 ..... 1,0 1,8 2,5 3,0 4,0 4,8 5,5 6,5 пмм ... 0 им ... Обычно высоту заплечика припима1от равной половине толщины кольца. Отверстия в монтажных стаканах (рис. 7.11, а, в) предназначены для выхода воздуха из внутренней полости стакана при запрессовке подшипника на вал. Силу запрессовки можно существенно снизить применением гидрораспора.