Расчет подшипников

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сборочная единица - I

Исходные данные

Обозначение резьбы: М10-;

№ типа подшипника: 2007107;

Класс точности: 6;

Радиальная реакция опоры: 18,0 кН;

Осевая нагрузка: 2,0 кН;

Перегрузка до 300%;

Форма вала: полый;

: 0,68

Натяг:

наиб.75 мкм;

наим. 10 мкм;

Номинальные размеры:

d₁=D+4 мм;

d₂=60 мм;

d=35 мм.



1. Выбор и расчет посадок гладких цилиндрических соединений и калибров к ним

1.1 Расчет подшипников качения

Основные размеры заданного подшипника

Подшипник № 2007107 является однорядным радиально-упорным коническим роликоподшипником типа 7000.

D = 62 мм - наружный диаметр;

d = 35 мм - внутренний диаметр;

B = 15 мм - ширина наружного кольца;

r = 1,5 мм - радиусы закругления каждого торца;

С = 17 мм - ширина внутреннего кольца.

Роликовый радиально-упорный конический подшипник



1.2 Определение вида нагружения колец подшипника

Поскольку по условию работы сборочной единицы внутреннее кольцо подшипника вращается вместе с валом, оно испытывает циркуляционный вид нагружения. Внешнее кольцо подшипника в процессе работы неподвижно и является местнонагруженным.

В соответствии с вышеизложенным соединение внутреннего кольца подшипника с валом должно быть неподвижным, а наружное кольцо может быть установлено в корпус с небольшим зазором..

Схема нагружения колец подшипника

М - местное нагружение; Ц - циркуляционное нагружение

1.3 Расчёт интенсивности радиальной нагрузки циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца подшипника

Рассчитываем интенсивность радиальной нагрузки внутреннего кольца по формуле:



Где - радиальная равнодействующая нагрузка на опору в кг.

( r- радиус скругления кромок отверстия внутреннего кольца);

К₁ - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки, при перегрузке до 150% сильных ударах и вибрации К₁=1,8;

К₂ - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга. При полном вале К₂=1;

К₃ -коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки. Для радиально-упорных подшипников с одним наружным и внутренним кольцом К₃=1.

1.4 По величине рассчитанной интенсивности результирующей радиальной нагрузки и диаметру отверстия внутреннего кольца подшипника определяется поле допуска диаметра вала

Для d= 35 мм и =2716 посадка n6.

цилиндрический подшипник кольцо радиальный

Определяем основные отклонения:

- для вала (n6):

es = 33мкм

ei = 17мкм

- для отверстия (L6):

Es = 0мкм

Ei = -9 мкм

Рассчитываем предельные размеры:

- для вала:

d_max = d+es = 35+0,033 = 35,033мм

d_min = d+ei = 35+0,017 = 35,017мм

- для отверстия:

D_max = D+Es = 35+0 = 35мм

D_min = D+Ei = 35+ (-0,009) = 34,991

N_max = d_max - D_min = 35,033- 34,991= 0,042 мкм

N_min = d_min - D_max = 35,017-35 = 0,017мкм

Определяем допуски:

- для вала:

Td= es - ei =16мкм

- для отверстия:

TD= Es - Ei =9мкм



Определяем допуск посадки:

TN= Td + TD = 25 мкм

Схема расположения полей допусков вала с внутренним кольцом подшипника Ш35

1.5 По диаметру наружного кольца подшипника и по типу посадки определяем допуска на отверстие

D= 62 мм, посадка в неразъемном корпусе.

Определяем отклонения для вала и отверстия наружного кольца подшипника:

-для вала (l4):

es= 0 мкм

ei= -12 мкм

-для отвертия (P7):

Es= -21 мкм

Ei= -51 мкм

Рассчитываем предельные размеры:

-для вала:

d_max = d+es = 62+0 = 62 мм

d_min = d+ei = 62- 0,012 = 61,988 мм

-для отверстия:

D_max = D+Es = 62-0,021 = 61,979мм

D_min = D+Ei = 62-0,051 = 61,949 мм



Посадка с зазором т.к. поле допуска отверстия расположено выше поля допуска вала.

S_max = D_max - d_min = 61,979-61,988 = -0,009мм

S_min = D_min - d_max =61,949-62= -0,051 мм

Определяем средний зазор:

S_m = (S_{max +} S_min)/2 = - 0,03мкм

Определяем допуск на вал:

Td = es - ei = 0+12= 12мкм

Определяем допуск на отверстие:

TD = Es - Ei = -21-( - 51) =-72 мкм

Определяем допуск посадки:

Ts = Td + TD = 8+35 = -60мкм

Схема расположения полей допусков наружного кольца подшипника и части редуктора задней передачи Ш62



2. Расчет гладких цилиндрических сопряжений

2.1 Выбор посадок сопрягаемых деталей

Посадка представляет собой характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся при этом зазоров или натягов. В зависимости от условий работы сопрягаемых деталей различают три вида посадок:

1. Посадки с зазором

Сочетание основного отверстия с основным валом (скользящие посадки) применяют главным образом в неподвижных соединениях при необходимости частой разборки (сменные детали), если требуется легко передвигать или поворачивать детали одну относительно другой при настройке или регулировании, для центрирования неподвижно скрепляемых деталей.

2. Переходные посадки

Предназначены для неподвижных соединений деталей, подвергающихся при ремонтах или по условиям эксплуатации сборке или разборке. Взаимная неподвижность деталей обеспечивается штифтами, шпонками, нажимными винтами и.т.д.

3. Посадки с натягом

Выбор посадки производится из условия, чтобы при наименьшем натяге были обеспечены прочность соединения и передача нагрузки, а при наибольшем натяге - прочность деталей.



2.2 Расчёт сопряжения корпуса Ш35 с крышкой подшипника по посадке с зазором.

Определим по справочнику “Допуски и посадки”на стр.90 предельные отклонения для вала Ш35 h6:

es = 0 мкм;

ei = - 16 мкм.

Определим предельные отклонения для отверстия Ш35 H7:

ES = + 25 мкм;

EI = 0 мкм.

Предельно допустимые размеры отверстия:

D_max= D + ES = 35 + 0,025 = 35, 025мм;

D_min = D + EI = 35+ 0 =35 мм.

Предельно допустимые размеры вала:

d_max = D + es = 35 + 0= 35мм;

d_min = D + ei = 35 + (-0,016) = 34,984мм.

Рассчитаем допуск на отверстие:

TD = D_max-D_min= 35,025-35 = 0,025 мм = 25 мкм.

Рассчитаем допуск на вал:

Td = d_max- d_min= 35-34,984= 0,016 мм = 16 мкм.



Рассчитаем зазор:

S_max = D_max- d_min = 35, 025 - 34,984= 0,041мм = 41 мкм;

S_min= D_min - d_max = 35 - 35= 0мм = 0мкм.

Определим допуск посадки:

TS = TD + Td = 25 + 16 = 41 мкм.

Схема расположения полей допусков вала и распорного кольца Ш35

2.3 Расчёт посадки Ш66

Определим предельные отклонения для вала Ш66g6:

es = - 10 мкм;

ei = - 29 мкм.

Определим предельные отклонения для отверстия Ш66H7:

ES = + 30 мкм;

EI = 0 мкм.

Предельно допустимые размеры отверстия:

D_max= D + ES = 66 + 0,03 = 66, 03 мм;

D_min = D + EI = 66+ 0 = 66мм.

Предельно допустимые размеры вала:

d_max = D + es = 66+ (-0,010)= 65,99мм;

d_min = D + ei = 66+ (-0,029) = 65,971мм.



Рассчитаем допуск на отверстие:

TD = D_max-D_min= 66,030-66 = 0,03 мм = 30 мкм.

Рассчитаем допуск на вал:

Td = d_max- d_min=65,99- 65,971 = 0,019 мм = 19 мкм.

Рассчитаем зазор:

S_max = D_max- d_min = 66,03 - 65,971= 0,059мм = 59 мкм;

S_min= D_min - d_max = 66-65,99 = 0,01 мм = 10 мкм.

Определим допуск посадки:

TS = TD + Td = 30+19 = 49 мкм.

Схема расположения полей допусков вала и распорного кольца Ш66

2.4 Расчёт посадки Ш60

Определим предельные отклонения для вала Ш60s7:

es = + 83 мкм;

ei = + 53 мкм.

Определим предельные отклонения для отверстия Ш 60H8:

ES = + 46мкм;

EI = 0 мкм.

Предельно допустимые размеры отверстия:



D_max= D + ES = 60 + 0,046 = 60, 046 мм;

D_min = D + EI = 60+ 0 = 60мм.

Предельно допустимые размеры вала:

d_max = D + es = 60 + 0,083 = 60,083 мм;

d_min = D + ei = 60 + 0,053 = 60,053 мм.

Рассчитаем допуск на отверстие:

TD = D_max-D_min= 60,046 - 60 = 0,046 мм = 46 мкм.

Рассчитаем допуск на вал:

Td = d_max- d_min= 60,083 - 60,053 = 0,030 мм = 30 мкм.

Рассчитаем натяг:

N_max = d_max- D_min = 60,083 - 60= 0,083мм = 83 мкм;

N_min = d_min - D_max= 60,053 - 60,046 = 0,007мм = 7мкм.

Определим допуск посадки:

N = N_max - N_min= 83-7 = 76 мкм.

Схема взаимного расположения полей допусков вала и ведомой шестерни по посадке с гарантированным натягом Ш60



3.Расчет предельных размеров параметров резьбового соединения

Дано резьбовое сопряжение M10

3.1 Определяем номинальные значения диаметров и шаг резьбы:

d=D=10мм

p= 1,5 мм

3.2 Рассчитываем значения диаметров номинального профиля резьбового соединения

- средний диаметр для метрической резьбы:

d₂ = D₂ = d - 1 + 0,026 = 9,026 мм

- внутренний диаметр для метрической резьбы:

d₁= D₁ = d - 2 + 0,376 = 9,376 мм

3.3 Выбираем основные отклонения диаметров выступов (d и D₁ ) и средних диаметров (D₂ и d₂ )

- для наружной резьбы d:

es_e = -150 мкм

- для наружной резьбы :

es_e = -95 мкм

- для внутренней резьбы:

Ei_H = 0 мкм



3.4 Выбираем допуски на диаметры выпусков

Td = 236 мкм

TD₁ = 300 мкм

3.5 Выбираем допуски на диаметр d₂ наружной резьбы и на диаметр D₂ внутренней резьбы

Td₂ = 132 мкм

TD₂ = 180 мкм

3.6 Рассчитываем вторые предельные отклонения диаметров

- для наружной резьбы:

1. для наружного диаметра d:

ei = es_e - Td = -150 - 236= -386 мкм

2. на средний диаметр d₂

ei = es_e - Td₂ = -95 - 132= -227 мкм

- для внутренней резьбы:

1. на внутренний диаметр D₁

Es = Ei_H + TD₁ = 0 + 300 = 300 мкм

2. на средний диаметр D₂



Es = Ei_H + TD₂ = 180 мкм

3.7 Рассчитываем предельные размеры диаметров резьбового сопряжения

- для наружной резьбы:

d_max = d + es = 10 + (-0,150) = 9,85 мм

d_min= d + ei = 10 + (-0,386) = 9,614 мм

d_2max =d₂ + es =9,026 + (-0,095) = 8,931 мм

d_2min = d₂ + ei = 9,026 + (-0,227) = 8,799 мм

d_1max= d₁ + es = 9,376 + (-0,150) = 9,226 мм

-для внутренней резьбы:

D_1max = D₁ + Es = 9,376 + 0,300 = 9,676 мм

D_1min = D₁ + Ei = 9,376 + 0 = 9,376 мм

D_2max = D₂ + Es = 9,026 + 0,180= 9,206 мм

D_2min = D₂ + Ei = 9,026 + 0= 9,026 мм

D_min = D + Ei = 10 + 0= 10 мм

3.8 Определяем наибольший и наименьший зазоры по среднему диаметру резьбы

S_max = D_2max - d_2min = 9,206 - 8,799 = 407 мкм

S_min = D_2min - d_2max =9,026 -8,931 = 95 мкм

3.9 Рассчитываем допуск посадки

TS = S_max - S_min = 407-95 = 312 мкм



3.10 Проводим проверку

Ts = Td₂ + TD₂ = 132+180 = 312 мкм

Профиль резьбового сопряжения М10 7Е/6h с указанием необходимых параметров резьбы

Размещено на Allbest.ru