Файл: Брук С.И. Основы взаимозаменяемости и технические измерения учеб. пособие с элементами программир. обучения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 0
При выполнении расчетов необходимо учитывать, что име ющиеся на посадочных поверхностях подшипника, вала и корпуса микронеровности в процессе запрессовки, а также при работепод нагрузкой сглаживаются, в результате чего эффективный (действительный) натяг всегда будет несколько меньше расчетного, найденного как разность измеренных (или предельных) значений диаметров вала и отверстия.
Приближенно рекомендуется величину эффективного натяга определять по следующей формуле:
S s
(46)
d + 3
где s3 — эффективный натяг, мм; d — диаметр отверстия подшип ника, мм; s — расчетный натяг, мм.
По приведенной формуле корректируются все значения натя
гов: средний, наибольший и наименьший. |
|
|
||||
Расчет интенсивности радиальной нагрузки Рв |
на посадочной |
|||||
поверхности выполняется на основе следующей |
зависимости: |
|||||
|
|
R |
Kn-F-FA, |
|
(47) |
|
|
|
В-2г |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
где R — расчетная радиальная реакция |
опоры, кг; В — рабочая |
|||||
ширина |
посадочной |
поверхности, см; |
г — радиус |
закругления |
||
кольца |
подшипника, |
см; Кп — динамический |
коэффициент по |
|||
садки, зависящий от характера нагрузки. При нагрузке с умерен ными толчками и вибрацией и перегрузкой до 150% Кп — 1. При нагрузке с сильными ударами, вибрацией и перегрузкой до 300%
Кп = 1,8; F — коэффициент, |
учитывающий степень ослабления |
|||
посадочного |
натяга при полом вале или тонкостенном |
корпусе |
||
(табл. 16); |
Fa — коэффициент |
неравномерности |
распределения |
|
радиальной нагрузки. В двухрядных конических |
роликоподшип |
|||
никах или между сдвоенными шарикоподшипниками FA |
= 0,2 -т- |
|||
-г- 1,6. Для радиальных и радиально-упорных |
однорядных под |
|||||||
шипников Fa — 1- |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
|
|
|
|
Значения коэффициента F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вал |
|
|
Корпус |
|
|
|
|
|
1,5 < - § - < 2 |
D |
|
Для всех |
|
|
|
|
а |
- J - X 2 - 3 ) |
случаев |
||
До 0,4 |
|
|
|
1,0 |
1,0 |
|
1,0 |
1,0 |
Свыше |
0,4 |
до |
0,7 |
1.2 |
1.4 |
|
1,6 |
1.0 |
» |
0,7 |
» |
0,8 |
1,5 |
1,7 |
|
2,0 |
1,4 |
Свыше |
0,8 |
|
|
2,0 |
2,3 |
|
3,0 |
1,8 |
П р и м е ч а н и е . |
Условные обозначения см. па рис. 41 . |
|
|
|||||
130
|
Во |
избежание |
разрыва колец |
наибольший |
натяг |
посадки |
||||
не |
должен превышать |
величины su, |
определяемой |
по |
формуле |
|||||
|
|
|
|
b 6 o ) - ( 2 j V - 2 ) - 1 0 4 ' |
|
|
|
|
||
где Од — допускаемое |
напряжение |
на |
растяжение, |
кГ/мм2 |
(для |
|||||
шарикоподшипниковой |
стали равное 40 кГ]мм2 = |
400 МН/лс2 ); |
||||||||
N |
— вспомогательная |
величина1 , |
зависящая от |
размеров |
внут |
|||||
реннего |
кольца. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лг |
определяется по |
формуле |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
N-- |
1 |
(49) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где d — диаметр отверстия внутрен него кольца, мм; d0 — приведен ный наружный диаметр внутреннего кольца с прямоугольным профилем сечения, площадь которого равно велика действительной площади се чения кольца, мм (см. рис. 41).
Величина d0 приблизительно на ходится из выражения
d0^d |
+ |
^ . |
(50) |
Рис. 41. Посадочные и расчет |
ные диаметры подшипников |
||||
|
|
|
|
качения и сопряженных дета |
" Деформация |
дорожки |
качения, |
лей. |
|
устанавливаемого |
с |
натягом кольца |
|
|
подшипника, приводит к уменьшению начального радиального
зазора на величину |
Д£: |
|
|
|
|
|
A i £ = s |
6 |
о ) |
|
(51) |
|
Л t - s |
|
2± |
(52) |
|
|
" 2 Ь — |
й б |
О ) |
J) ' |
|
где AX S — изменение |
зазора |
от |
деформации дорожки качения |
||
внутреннего кольца |
(приближенно |
принимается равным |
55— |
||
70% от величины посадочного натяга внутреннего кольца); Д 2 |
£ — |
||||
изменение зазора от деформации дорожки качения наружного кольца (приближенно принимается равным 50—60% от величины посадочного натяга наружного кольца); s6 ( 9 ) —наибольший эф фективный натяг по внутреннему или наружному кольцу; d — посадочный диаметр внутреннего кольца подшипника, см; d0 — приведенный наружный диаметр внутреннего кольца, см; D — посадочный диаметр наружного кольца, см; D0 — приведенный внутренний диаметр наружного кольца, см (см. рис. 41).
1 Средние значения N для подшипников легкой серии — 2,8, средней серии — 2,3; тяжелой серии — 2,0.
9* |
• |
131 |
С достаточной для практических целей точностью можно опре делить значения приведенных диаметров dQ и D0 по формуле (51) или из зависимости
D 0 ~ D - 2 = ± . |
(53) |
Для предотвращения проворачивания циркуляционно на груженного кольца по посадочной поверхности (в большинстве случаев внутреннего кольца подшипника по валу) необходимо обеспечить, чтобы при установившемся рабочем режиме работы машины минимальный эффективный натяг был больше нуля.
Уменьшение первоначального натяга вызывается действием радиальной нагрузки R и температурной деформацией кольца.
Для обеспечения неподвижности циркуляционно нагружен ного кольца минимальный натяг посадки можно проверить по следующей формуле:
|
13RN |
|
. - . |
S M о).=^ Ю 5 ( д - 2 г ) * |
W |
||
где R — радиальная нагрузка; |
N — вспомогательная |
величина, |
|
определяемая по формуле |
(49); |
В — ширина подшипника, мм; |
|
г — радиус закругления |
на кольце подшипника. |
|
|
В ряде случаев приходится отказываться от выбора оптималь ной для данных условий посадки (например, в узлах, требующих частой разборки; в узлах дешевых и неответственных машин; в узлах, срок службы которых намного превышает долговечность подшипников, так как при этом неподвижная посадка подшип ников при замене их приведет к неизбежному износу шеек и т. д.). Во всех подобных случаях целесообразно применять более сво
бодные посадки |
по |
сравнению |
с расчетными, например |
Л п и |
||
даже Л з п , |
а во |
избежание |
возможного проворачивания |
колец |
||
применять |
дополнительные |
крепления. |
|
|||
При чисто осевой |
нагрузке |
внутренние кольца радиальных |
||||
и радиально-упорных подшипников устанавливают на вал с по
садкой |
Сп и П п . Для |
роликоподшипников обычно применяют |
посадки |
более плотные, |
чем для шарикоподшипников тех же |
размеров. |
|
|
Для случаев, когда соединение внутреннего кольца шарикоили роликоподшипника с валом осуществляется посредством за крепительных или закрепительно-стяжных втулок, предельные
отклонения |
вала назначают по В 3 , В з а или |
В4 . |
Условия |
работы сдвоенных и двухрядных |
радиально-упорных |
подшипников с предварительным натягом требуют для внутрен
них |
колец более свободных посадок, при которых натяг |
посадки |
не |
искажал бы форму и размеры дорожки качения. |
Обычно |
такие подшипники устанавливают на вал и корпус с посадкой Сп .
132
§4 . Примеры решения задач
№1. Определить годность шарикоподшипника нормального класса точности с номинальным диаметром D = 160 (см. табл. 11), если при измерении наружного диаметра в разных направлениях
получены следующие экстремальные значения: £ > Д ( Н а и б ) = 160,005; ^д'(напм)= 159,975.
Р е ш е н и е . Прежде всего следует проверить, не выходят ли действительные экстремальные размеры подшипника за границы
предельных |
размеров, т . е . |
удовлетворены |
ли |
неравенства |
|||||||||||||||
|
|
|
|
•^д (нанб» ^ |
-^наиб' |
-^д (нанм) =^ -^(наим)- |
|
|
|
(55) |
|||||||||
|
Так |
как |
160,005< |
160,007, |
а |
159,975 |
> |
159,68, |
то |
этому |
|||||||||
условию |
размеры |
подшипника |
удовлетворяют. |
|
|
|
|
||||||||||||
|
Действительное значение среднего размера Dc |
1 6 0,005 +159,975 |
= |
||||||||||||||||
= |
159,990 также |
находится |
в'границах |
заданных пределов |
для |
||||||||||||||
Dc |
= |
159,975 + |
160,00. |
Следовательно, |
по |
точности |
наружного |
||||||||||||
диаметра |
подшипник |
годен. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
№ |
2. |
Допустим теперь, что |
при измерении |
второго |
экзем |
|||||||||||||
пляра |
в |
партии таких же подшипников получены |
следующие |
||||||||||||||||
экстремальные |
значения |
по |
наружному |
диаметру: |
i 5 f l ( H a H 6 ) = |
||||||||||||||
= |
160 007 и Лд (наим) = 159,999. Определить в этом случае годность |
||||||||||||||||||
подшипника. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Р е ш е н и е . |
|
Действительные |
экстремальные |
значения |
нера |
|||||||||||||
венству |
(55) |
также |
удовлетворяют, |
так |
как 160,007 ^ 160,007, |
||||||||||||||
а159,999 > 159,68.
Но действительное значение, среднего диаметра
д с ^ 6 0 , 0 0 7 + 159,999 = 160,003
заданному условию годности не удовлетворяет, так как выходит за пределы 159,975 + 160,000.
Значит, данный экземпляр подшипника следует считать браком. № 3. Определить годность шарикоподшипника по диаметру внутреннего кольца, если известны класс точности подшшгаиука (Высокий—В), номинальный диаметр внутреннего кольца d = 80.
По |
результатам |
измерения |
^ Д ( Н а И б ) = 80,004; |
Йд(Н аим)= 79,998. |
||||
а |
Р е ш е н и е . |
По |
таблицам ГОСТ |
520—55 |
й„(наиб) ^ |
80,004, |
||
^д(яапм) ^ 79,981. Значит, данному |
условию |
результаты изме |
||||||
рения |
удовлетворяют. |
|
|
|
|
|||
|
Действительное |
значение |
среднего |
диаметра |
|
|||
|
|
|
4 |
= .80.004 + |
79,998 = |
8 0 ) ( ) 0 1 |
|
|
больше |
предельных |
значений |
8 0 : 0 j 0 1 6 . |
Следовательно, |
подшип |
|||
ник следует считать |
браком. |
|
|
|
|
|||
133
