Расчет и выбор посадок для установки подшипника качения на вал и в корпус

Внутренние кольца подшипников редуктора испытывают циркулярное нагружение и должны сопрягаться с посадочными поверхностями валов по посадкам с натягом.

В этом случае посадка может быть выбрана по интенсивности радиальной нагрузки P_R на посадочную поверхность, допускаемые значения которой приведены в таблице А.4, или по минимальному расчетному натягу.

Интенсивность нагрузки подсчитывается по формуле

(4.1)

где R – радиальная нагрузка на опору, Н;

k₁ – динамический коэффициент посадки (при перегрузках до 150 % k₁ = 1);

k₂ – коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале, при сплошном вале, k ₂ = 1;

k₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов двухрядных конических роликоподшипников или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору (для однорядных несдвоенных подшипников k ₃ = 1);

В – ширина кольца подшипника, мм;

r – радиус фаски кольца, мм.

Наружные кольца подшипников редуктора испытывают местное нагружение и устанавливаются в корпус с некоторым зазором. Рекомендации по выбору полей допусков для отверстий корпусов под наружные кольца подшипников приведены в таблице А.8.

Пример 1 – Определить виды нагружения колец подшипника. Рассчитать и выбрать посадки для установки подшипника на вал и в корпус.

Исходные данные: подшипник легкой серии № 210, радиальная нагрузка R = 8000 Н; класс точности подшипника – 0; вал вращается, вал сплошной, корпус массивный; нагрузка умеренная, перегрузки не превышают 150 %.

Решение

Из ГОСТ 8338-85 (таблица А.3) по номеру подшипника выписываем его параметры: D = 90 мм, d = 50 мм, В = 20 мм, r = 2 мм.

Так как в изделии вращается вал, внутреннее кольцо подшипника является циркуляционно нагруженным, наружное кольцо соединятся с неподвижным корпусом и испытывает местное нагружение, следовательно, внутреннее кольцо должно соединяться с валом по посадке с натягом, наружное с отверстием в корпусе – с небольшим зазором.

Посадку внутреннего кольца подшипника выбираем по интенсивности радиальной нагрузки, которую рассчитываем по формуле (4.1):

500 Н/мм.

Квалитет точности вала определяем по таблице 4.1, т. е. IT6. По расчетному значению Р_R по таблице А.4 выбираем поле допуска для посадочной поверхности вала – Ø50 .

Посадка внутреннего кольца на вал – Ø .

Предельные отклонения для колец (l0; L0) подшипника выбираем по ГОСТ 520-89 (таблицы А.6 и А.7).

Наружное кольцо подшипника испытывает местное нагружение. Для посадочной поверхности отверстия корпуса по таблице А.8 выбираем поле допуска H7 (квалитет точности уточняем по таблице 4.1).

Посадка по наружному кольцу – Ø .

Строим схемы полей выбранных посадок (рисунок 4.2).

а – посадка внутреннего кольца на вал; б – посадка наружного кольца в корпус

Рисунок 4.2 – Схемы полей допусков подшипника качения