Расчет и выбор подшипников качения

 

Интенсивность радиальной нагрузки р, кН/м, на посадочной поверхности циркуляционно нагруженного (вращающегося) кольца определим по формуле

 

,        (7.1)

где F – заданная радиальная нагрузка на опору, кН;

b – рабочая ширина посадочного места ПК, м;

k₁ – динамический коэффициент посадки, определяемый характером нагрузки;

k₂ – коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга за счет тонкостенной втулки или полого вала;

k₃ – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел катания.

Рабочую ширину посадочного места ПК b, м определим по формуле

 

,        (7.2)

 

где В – ширина ПК, м;

r – радиус закругления, м.

При тяжелеем режиме (перегрузки до 300%, сильные удары и вибрация) значение динамического коэффициента посадки принимаем равным 1,8.

 

k₁=1,8

 

Коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга за счет тонкостенной втулки или полого вала принимаем равным 1 при сплошном вале и толстостенном корпусе.

 

k₂=1

 

Коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами тел катания принимаем равным 1 для однорядного радиального ПК.[8]

k₃=1

 

 

По величине р с учетом класса точности ПК и вида нагружения определим поле допуска вала.[1]

 

Посадка ПК на вал –

Посадка ПК в корпус –

 

Схема расположения полей допусков посадок ПК в отверстие корпуса (в системе вала) представлена на рисунке 7.1.

 

Рисунок 7.1 – Схема расположения полей допусков посадок ПК в отверстие корпуса (в системе вала)

Схема расположения полей допусков посадок ПК на вал (в системе отверстия) представлена на рисунке 7.2.

 

Рисунок 7.2 – Схема расположения полей допусков посадок ПК на вал корпуса (в системе отверстия)

 

Основные характеристики подшипниковых посадок в корпус и на вал представлены в таблице 7.1.[7]

 

Таблица 7.1 – Основные характеристики подшипниковых посадок в корпус и на вал

Характеристики	Условные обозначения	Посадки
Номинальный размер, мм	Dн=dн	130,000	60,000
Предельные размеры отверстия, мм	Dmax Dmin	130,020 129,980	60,019 60,000
Предельные размеры вала, мм	dmax dmin	130,000 129,975	60,0095 59,9905
Допуск отверстия, мм	TD	0,040	0,019
Допуск вала, мм	Td	0,025	0,019
Предельные зазоры, мм	Smax Smin	0,045 -	0,0285 -
Предельные натяги, мм	Nmax Nmin	0,020 -	0,0095 -
Средний зазор, мм	Sср	0,0125	0,0095
Средний натяг, мм	Nср	-	-
Допуск посадки, мм переходной с натягом	ТПП ТПN	0,065	0,038

 

Среднее значение исходного зазора между телами катания и дорожками колец ПК до его установки определяем по формуле

 

,            (7.3)

 

где S_max – максимальное значение исходного радиального зазора ПК;

    S_min – минимальное значение исходного радиального зазора ПК.

 

 

Величину диаметральной деформации беговой дорожки при посадке с натягом внутреннего кольца ПК определим по формуле

 

,        (7.4)

 

где N_эф – эффективный натяг, м;

d – внутренний диаметр ПК, м;

d₀ – приведенный функциональный диаметр беговой дорожки внутреннего кольца ПК, м.

Эффективный натяг определим по формуле

,         (7.5)

 

где N_max – максимальный натяг посадки на вал, м.

 

 

Приведенный функциональный диаметр беговой дорожки внутреннего кольца ПК определим по формуле

 

            (7.6)

 

Величину диаметральной деформации беговой дорожки при посадке с натягом наружного кольца ПК определим по формуле

 

,       (7.7)

 

где D₀ – приведенный средний диаметр беговой дорожки наружного кольца ПК, м.

D – наружный диаметр, м.

Приведенный функциональный диаметр беговой дорожки наружного кольца ПК определим по формуле

 

           (7.8)

,         (7.9)

 

где N_max – максимальный натяг посадки на отверстие, м.

 

 

Рабочий (посадочный) зазор ПК после его установки с натягом на вал и в корпус определим по формуле

 

,     (7.10)

 

где S₁ – исходный средний зазор, м.

 

 

Проверим правильность расчета. Необходимо, чтобы выполнялось условие

 

        (7.11)

 

Условие соблюдается, значит посадка подшипников вала и втулки выбраны верно.