Соединение внутреннего кольца подшипника с валом (№1)

В данной работе представлен расчет ряда посадок на наиболее типичные соединения деталей в машиностроении.

Определение номинальных размеров соединений

Соединение колеса с валом

d_вала = D_колеса =32 мм.

Соединение подшипника качения с валом и корпусом

d_внутр = 40 мм;

D_внеш = 84 мм;

В = 28 мм;

Подшипник серии № 204. Шпоночное соединение по ГОСТ 23360 – 78 имеем:

b = 10 мм, h = 8 мм, t₁ = 5 мм, t₂ = 3,3 мм, d=32 мм, l=32 мм

Соединение крышки подшипника с корпусом:

D_н = d =63 мм.

Резьбовое соединение М12. По ГОСТ 9150-81 имеем

Наружный диаметр D = d = 8 мм,

Шаг резьбы P=1,75 мм,

Средний диаметр D₂ = d₂ = 10,863 мм,

Внутренний диаметр D₁ = d₁ = 10,106 мм.

Соединение венца косозубого зубчатого колеса со ступицей:

D₀ =160 мм, d=150 мм, d₀ =40 мм, l=40 мм

Назначение и анализ посадок

Соединение внутреннего кольца подшипника с валом (№1)

Подшипники качения являются основными изделиями, изготавливаемыми на специализированных (подшипниковых) заводах. В процессе сборки они не подлежат дополнительной доработке, поэтому посадка внутреннего кольца на вал осуществляется в системе отверстия, а наружного кольца в корпус в системе вала.

По точности изготовления в соответствии с ГОСТ 520-71 подшипники делятся (в порядке повышения точности) на следующие классы: 0, 6, 5, 4, 2. С повышением точности подшипников значительно возрастает трудоёмкость их изготовления и стоимость. Стоимость подшипников 6, 5, 4 классов больше стоимости подшипников класса точности 0 соответственно в 2,5; 5,5 в 8 раз. В связи с этим не следует применять подшипники высоких классов точности в узлах, где это не вызывает технической необходимости. Наибольшее применение в машиностроении находят подшипники классов точности 0 и 6.

Выбираем подшипник 6-го класса точности.

Исходя из условия задачи, выбираем подшипник роликовый радиально-упорный конический, серия №7208 ГОСТ 27365–78 с диаметром наружного кольца 84 мм, внутреннего – 40 мм.

Пусть подшипник работает по схеме I, т.е. наружное кольцо неподвижное, а внутреннее кольцо вращается вместе с валом. Это достигается за счёт использования полей допусков валов под переходные посадки, что благодаря специфическому расположению поля допуска на внутреннее кольцо позволяет получить в соединении небольшой гарантированный натяг. Для этого подходит посадка .

1) Для вала и внутреннего кольца подшипника с номинальными диаметрами D=d=40 мм находим предельные отклонения: для внутреннего кольца подшипника ES = 0 мкм; EI = -10 мкм; для вала es = +18 мкм ; ei = +2 мкм.

2) Определим допуски на их изготовление: для внутреннего кольца подшипника T_D=T6 = 10 мкм; для вала T_d = T6 = 16 мкм.

3) Рассчитываем предельные размеры сопрягаемых деталей:

Полученные значения сведем в таблицу 1.

Таблица 1

4) Определим предельные значения натяга:

N_min=d _min-D _max=40,002 –40,000=0,002 мм=2 мкм;

N_max=d _max- D _min =40,018 –39,99=0,028 мм=28 мкм;

5) Определим допуск посадки:

TП=N_max - N_min=28 - 2=26 мкм.

Изобразим схему расположения полей допусков на рисунке 1.

Рисунок 1- Схема расположения полей допусков для соединения внутреннего кольца подшипника с валом