Методические указания по выполнению задания 2

4.1. Подшипники качения характеризуются несколькими параметрами точности: точностью линейных размеров, в частности, диаметров на­ружного и внутреннего колец и ширины колец; величиной радиального зазора, величиной момента трения; уровнем вибрации.

Величины этих параметров определяются в зависимости от класса точности подшипников. Таких классов, для однорядных радиальных и радиально-упорных установлено шесть: P0, P6, P5, P4, P2, T в порядке возрастания точности. Для обозначения подшипников необходимо ука­зать класс точности и его номер, по которому можно определить его размеры, серию, тип и конструктивные особенности. Согласно приве­денным исходным данным обозначение подшипника будет следующим: 6-210.

При указании полей допусков на размеры внутреннего и наружного ко­лец учитывается их некруглость. Поэтому введено понятие среднего диаметра: dm- для внутреннего кольца; Dm- для наружного кольца.

dm = 0,5 (d max + d min), Dm = 0,5 (D max + D min),

где d max, D max – наибольшие диаметры внутреннего и наружного ко­лец, а d min, D min – наименьшие диаметры внутреннего и наружного колец соответственно.

Предельные отклонения устанавливаются стандартом как на dm, Dm, так и на d max, d min, Dmax, D min. Однако при расчете используется только предельные отклонения размеров dm и Dm. Особенностью расположе­ния полей допусков dm и Dm является, то, что es (ES) = 0, а ei (EJ) всегда будет иметь отрицательное значение, которое определяется номиналь­ным размером и классом точности подшипника. Поля допусков наруж­ного кольца обозначаются l0, l6, l5, l4, l2, а поля допусков внутреннего – L0, L6, L5, L4, L2.

При определении посадок наружное кольцо рассматривается как вал, а внутреннее – как отверстие. Предельные отклонения сопрягаемых по­верхностей, т.е. диаметров отверстия корпуса и вала определяются со­гласно полям допусков, назначаемым по ЕСДП.

4.2. Определяем предельные отклонения размеров колец для приведен­ного примера, т.е. для подшипника 6-210. Поле допуска наружного диа­метра Dm будет обозначаться l6, а внутреннего – L6. Предельные отклонения можно найти по таблице 2 стр. 279 [1]. Размеры колец можно найти в справочниках по подшипникам качения или в приложении Х стр.357 (1). Так для нашего примера dm = 50мм, Dm = 90мм.

Для класса точности P6 – внутреннее кольцо ES = 0, EJ = -0,01мм; на­ружное кольцо es = 0, ei = -0,009мм.

4.3. Выбор посадок колец подшипников производится в зависимости от характера нагружения колец. Различаются три вида нагружения: мест­ное, циркуляционное, колебательное.

При местном нагружении кольцо воспринимает нагрузку ограничен­ным участком поверхности, например, при постоянном направлении на­грузки и неподвижном кольце.

При циркуляционном нагружении тела качения при вращении кольца или нагрузки передают радиальную нагрузку дорожке качения последова­тельно по всей окружности, т.е. когда кольцо вращается относительно неподвижного кольца.

Колебательным называется такое нагружение кольца, когда на под­шипник одновременно действуют вращающаяся и постоянная по на­правлению нагрузки.

Анализируя конструкцию узла на рис.5, можно сделать следующий вывод. Зубчатое колесо, установленное на двух опорах (подшипниках), воспринимает радиальную нагрузку, имеющую постоянное направление, и передаёт её на опоры.

Внутреннее кольцо подшипника вращается, наружное – установ­лено неподвижно в корпусе. Таким образом, можно считать, что внут­реннее кольцо нагружено циркуляционно, а наружное имеет местный харак­тер нагружения. Теперь можно перейти к выбору посадок. Этот выбор можно сделать как на основании расчетов, так и при помощи рекоменда­ций. Второй способ осуществляется при помощи ГОСТ 3325-85 (см. таблицу 6, на стр. 287 [1]). В этой таблице указано несколько рекомен­дуемых посадок. Выберем одну из них. Так, для нашего случая выби­раем посадку внутреннего кольца на вал – , посадку наружного кольца в корпус –Ǿ90

4.4. Для того, чтобы построить графические схемы посадок, необхо­димо определить предельные отклонения полей допусков 50к6 и 90М7 по

таблицам стандарта ЕСДП. Для вала – 50к6(), для отверстия - 90М7 ().

После этого можно построить графические схемы посадок (см. рис.2.1 и 2.2). Согласно пояснениям, приведенным в методических ука­заниях к заданию 1, определяем вид посадок. Посадка внутреннего кольца на вал - посадка с натягом; посадка наружного кольца в отвер­стие корпуса – переходная посадка. Для посадки с натягом определяем:

N max = es – EJ = +0,018-(-0,010) = 0,028мм;

N min = ei – ES = +0,002-0 = 0,002мм;

Для переходной посадки:

N max = es-EJ = 0-(-0,035) = 0,035мм;

S max = ES-ei = 0-(-0,009) = 0,009мм;

4.5. К поверхностям для посадки колец подшипников предъявляются высокие требования к отклонениям формы и расположения поверхно­стей, а также к параметрам шероховатости.

Отклонения от цилиндричности, например, которое включает в себя отклонения от круглости и профиля продольного сечения, могут при­вести к таким деформациям колец, которые приведут к изменению рас­четных значений зазоров и их неравномерности.

При установке подшипника очень важно, чтобы его кольца не были смещены друг относительно друга. Это смещение (перекос) возникает из-за того, что торцовые поверхности колец могут контактировать с упорными поверхностями (буртиками вала, заплечиками корпуса), кото­рые неперпендикулярные оси посадочной поверхности.

Таким образом, необходимо нормировать указанные отклонения. По­этому, в нормах взаимозаменяемости подшипников установлены пре­дельные величины (допуски) отклонений формы (допуски круглости, до­пуски профиля продольного сечения) и расположения поверхностей (до­пуски торцового биения упорных поверхностей). Эти нормы в зависимо­сти от класса точности подшипника приведены, например, в таблице 11 на стр.296 [1].

Шероховатость посадочных поверхностей не должна значительно отличаться от шероховатости поверхности колец. Эти требования обу­словлены тем, что неровности посадочной поверхности срезаются или сминаются при установке подшипника. Из-за этого может уменьшиться натяг или увеличиться зазор в соединении колец подшипника с валом или отвер­стием корпуса. В зависимости от класса точности и размеров подшипни­ковых колец устанавливаются предельные значения высотного пара­метра Ra (см. таблицу 12, на стр.289 [1]).

На рис.2.3 приведены эскизы корпуса и вала в соответствии с конструк­цией узла на рис.5

Рис. 2.1. Графическая схема полей допусков посадки внутреннего кольца

подшипника на вал

Рис. 2.2. Графическая схема полей допусков посадки наружного кольца

в отверстие корпуса

Рис. 2.3. Эскизы вала и корпуса с указанием размеров и допусков формы и расположения посадочных поверхностей.

ΙΙΙ. Задание 3

Определение полей допусков деталей резьбового соединения.