Расчет подшипников качения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчет подшипников качения

d₁=40 мм, d₂=46 мм, d₃=45 мм

Расчет внутреннего кольца с валом.

Циркуляционное кольцо => посадка с натягом.

По конструкции узла определяем, что вращается вал с внутренним кольцом. Внешнее кольцо установлено неподвижно в корпусе. Между валом и внутренним кольцом возникает циркуляционное нагружение. Циркуляционно-нагруженное кольцо должно иметь неподвижное соединение с сопрягаемой деталью (посадка с натягом). Между корпусом и наружным кольцом возникает местное нагружение (посадка с зазором).

Рассчитаем интенсивность радиальной нагрузки циркуляционно-нагруженного кольца по формуле:

ES = 0 мкм

EI = - 12 мкм

Определяем отклонения для вала

es = + 18 мкм

ei = + 2 мкм

Назначим посадку для внешнего кольца подшипника. Выбираем посадку в корпус Ш68 H7/к6 при перегрузке до 150%, классе точности 0, неразъемном корпусе.

es = 0 мкм

ei = - 13 мкм

Определяем отклонения для отверстия Ш68H7

ES = + 30 мкм

EI = 0 мкм

Рассчитаем посадку Ш40 L0/к6

Предельные отклонения для отверстия Ш40L0:

ES = 0 мкм

EI = - 12 мкм

Dmax = D + ES = 40 + 0 = 40 мм

Dmin = D + EI = 40 + (-0,012) = 39,988 мм

Определяем допуск:

TD = Dmax - Dmin = 40 - 39,988 = 0,012 мм = 12 мкм

Предельные отклонения для вала Ш40к6:

es = + 18 мкм

ei = + 2 мкм

d_max = d + es = 40 + 0,018 = 40,018 мм

d_min = d + ei = 40 + 0,002 = 40,002 мм

Определяем допуск:

Td = d_max - d_min = 40,018 - 40,002 = 0,016 мм = 16 мкм

N_min = d_min - D_max = 40,002 - 40 = 0,002 мм = 2 мкм

N_max = d_max - D_min = 40,018 - 39,988 = 0,03 мм = 30 мкм

TN = N_max - N_min = 0,03 - 0,002 = 0,028 мм = 28 мкм

Проверка:

TN = TD + Td = 0,012 + 0,016 = 0,028 мм = 28 мкм

Рассчитаем посадку Ш68 Н7/lo

Предельные отклонения для отверстия Ш68 Н7/lo:

ES = + 30 мкм

EI = 0 мкм

Dmax = D + ES = 68 + 0,03 = 68,03 мм

Dmin = D + EI = 68 + 0 = 68 мм

Определяем допуск:

TD = Dmax - Dmin = 68,03 - 68 = 0, 03 мм = 30 мкм

Предельные отклонения для вала Ш68lo:

es = 0 мкм

ei = - 13 мкм

d_max = d + es = 68 + 0 = 68 мм

d_min = d + ei = 68 - 0,013 = 67,987 мм

Определяем допуск:

Td = d_max - d_min = 68 - 67,987 = 0,013 мм = 13 мкм

S_min = D_min - d_max = 68 - 68 = 0 мкм

S_max = D_max - d_min = 68,03 - 67,987 = 0,043 мм = 43 мкм

TS = TD + Td = 0,03 + 0,013 = 0,043 мм = 43 мкм

Проверка:

TS = S_max - S_min = 0,043 + 0 = 0,043 мм = 43 мкм

радиальный подшипник цилиндрический сопряжение



Схема расположения полей допусков внутреннего кольца подшипника

Схема расположения полей допусков наружного кольца подшипника

2. Расчет гладких цилиндрических сопряжений

2.1 Расчет сопряжения вала с распорным кольцом

Для этого сопряжения выбираем посадку с зазором.

Сопряжение распорное кольцо - ступица является подвижным => необходимо обеспечить посадку с зазором.

Ш40 H7/g6

Определим предельные отклонения для вала Ш40g6:

es = - 9 мкм

ei = - 25 мкм

Определим предельные отклонения для отверстия Ш40H7:

ES = + 25 мкм

EI = 0 мкм

Предельно допустимые размеры отверстия:

D_max = D + ES = 40 + 0,025 = 40,025 мм

D_min = D + EI = 40 + 0 = 40 мм

Предельно допустимые размеры вала:

d_max = D + es = 40 + (- 0,09) = 39,91 мм

d_min = D + ei = 40 + (-0,025) = 39,975 мм

Рассчитаем допуск на отверстие:

TD = D_max - D_min = 25 мкм

Рассчитаем допуск на вал:

Td = d_max - d_min = 65 мкм

Рассчитаем зазор.

Зазор характеризуется максимальным и минимальным зазором.

S_max = D_max - d_min = 40.025 - 39.975 = 0,05 мм = 50 мкм

S_min = D_min - d_max = 40 - 39.91 = 0,09 мм = 90 мкм

Определим допуск посадки:

TS = TD + Td = 25 + 65 = 90 мкм

2.2 Расчет посадки в сопряжении корпуса подшипников и крышки тормоза

Посадки с гарантированным натягом.

Расчет ведем по

d₁ = D + 5 = 73

N_max = 85 мкм

N_min = 12 мкм

Определим допуск посадки

TN = N_max - N_min = 73 мкм

Определим средний натяг

Определим величину допуска, приходящуюся на каждую из сопрягаемых деталей.

TD = Td = Ѕ TN = 36,5 мкм

Выписываем величины допусков для интервала размеров свыше 50 до 80, не превышающих 36,5 мкм

IT6 = 19 мкм

IT7 = 30 мкм

Принимаем для осуществления посадки систему отверстий и записываем предельные отклонения основной детали (отверстия).

Для IT6:

EI = 0 мкм

ES = 19 мкм

Для IT7:

EI = 0 мкм

ES = 30 мкм

Определяем расчетные предельные размеры неосновной детали (вала):

Для IT6:

ei = ES + N_min = 19 + 12 = 31 мкм

es = EI + N_max = 0 + 85 = 85 мкм

Для IT7:

ei = ES + N_min = 30 + 12 = 42 мкм

es = EI + N_max = 0 + 85 = 85 мкм

Выбираем ряд основных отклонений вала так, чтобы было выдержано условие

ei_табл = ES + N_min

Для IT6:

eip = + 32 мкм eir = + 43 мкм eis = + 69 мкм eit = + 75 мкм	eip = + 51 мкм eir = + 62 мкм eis = + 78 мкм eit = + 94 мкм

Для IT7:

eir = + 43 мкм eis = + 59 мкм eit = + 75 мкм	eir = + 73 мкм eis = + 89 мкм eit = + 105 мкм

Строим схемы расположения полей допусков для 6-го и 7-го квалитетов.

2.3 Расчет сопряжения ступицы с тормозным барабаном

Расчет ведем по d₂ = 68 мм

Берем посадку H7/к6

ei = 2 мкм EI = 0 мкм

es = 21 мкм ES = 30 мкм

Td = 16 мкм TD = 30 мкм

Расчет предельных размеров

- для вала

d_max = d + es = 68 + 0,021 = 68,021 мм

d_min = d + ei = 68 + 0,002 = 68,002 мм

- для отверстия

D_max = D + ES = 68 + 0,03 = 68,03 мм

D_min = D + EI = 68 + 0 = 68 мм

Допуск посадки

Tп = TD + Td = 30 + 16 = 46 мкм

S_max = D_max - d_min = 68,03 - 68,002 = 28 мкм

N_max = d_max - D_min = 21 - 0 = 21 мкм

Среднее квадратическое отклонение размера отверстия:

Среднее квадратическое отклонение размера вала:

Среднее квадратическое отклонение размера посадки:



Средний зазор при средних значениях размеров отверстия D_m и вала d_m

S_m = D_m - d_m =

Эта величина определяет положение центра группирования зазоров относительно начала их отсчета.

Вероятность зазоров в пределах 0 до 3,5 мкм определим с помощью нормированного интеграла функции Лапласа Ф(z), где

При z = 0,621 вероятность получения зазоров в пределах от 0 до 3,5 мкм составляет 0,2225.

Т.к. вероятность получения зазоров в пределах от 3,5 до 28 составляет 0,5, то вероятность получения зазоров в данной посадке будет равна:

p(s) = 0,5 + 0,2225 = 0,7225 или 72,2%

Вероятность получения натягов

P(N) = 1 - p(s) = 0,2775

Предельные величины зазоров и натягов с учетом рассеивания размеров по з-ну Гаусса определяется по практическим границам кривой рассеяния.

Наибольший вероятностный натяг:



Наибольший вероятностный зазор:

Вероятностные натяги и зазоры будут меньше предельных на величину половины разности допуска посадки TD + Td и поля рассеяния посадки



3. Расчет гладких калибров

Отверстие Ш40H7 имеет отклонения:

EI = 0 мкм

ES = + 25 мкм

Наибольший и наименьший предельные размеры отверстия будут равны:

D_max = D + ES = 40 + 0,025 = 40,025 мм

D_min = D + EI = 40 + 0 = 40 мм

Для IT8 находим данные:

Z = 6 мкм

Y = 5 мкм

H = 4 мкм

Наибольший размер проходного нового калибра-пробки равен

ПР_max = D_min + Z + H/2 = 40 + 0,006 + 0,002 = 40,008 мм

Исполнительный размер калибра ПР равен

ПР = ПР_max - H = 40,008 - 0,004 мм

Наибольший размер изношенного калибра ПР определяют по формуле

ПР_изн = D_min - Y = 40 - 0,005 = 39.995 мм

Наибольший размер непроходного нового калибра-пробки определим по формуле:

НЕ_max = D_max + Н/2 = 40,025 + 0,002 = 40,027 мм

Исполнительный размер калибра равен:

НЕ = НЕ_max - Н = 40,027 - 0,004 мм

Вал Ш40 к6 имеет отклонения

ei = +2 мкм

es = +18 мкм

Предельные размеры вала будут равны:

d_max = d + es = 40 + 0,018 = 40,018 мм

d_min = d + ei = 40 + 0,002 = 40,002 мм

Для IT6 находим данные:

Z₁ = 3,5 мкм

Y = 3 мкм

Н₁ = 4 мкм

Н_р = 1,5 мкм

Наименьший размер проходного нового калибра-скобы равен:

ПР_min = d_max - Z₁ - Н₁/2 = 40,018 - 0,0035 - 0,002 = 40,0125 мм

Исполнительный размер калибра-скобы:

ПР = ПР_min + Н₁ = 40,0125 + 0,004 мм

Наибольший предельный размер изношенного проходного калибра-скобы:

ПР_изн = d_max + Y₁ = 40,018 + 0,003 = 40,021 мм

Наименьший размер непроходного калибра-скобы равен

ПР_min = d_min - Н₁/2 = 40,002 - 0,002 = 40 мм

Исполнительный размер калибра-скобы:

НЕ = 40 + 0,004 мм

Определяем размеры контрольных калибров:

К - ПР_max = d_max - Z_{1 +} H_p/2 = 40,018 - 0,0035+ 0,00075 = 40,01525 мм

Исполнительный размер

К - ПР = 40,01525 - 0,0015 мм

К - НЕ_max = d_max + H_p/2 = 40,002 - 0,00075 = 0,00125

Исполнительный размер

К - НЕ = 40,00125 - 0,0015 = 39,99975 мм

К - И_max = d_max + Y₁ + H_p/2 = 40,018 + 0,003 + 0,00075 = 40,02175 мм

Исполнительный размер

К - И = 40,02175 - 0,004 мм

Строим схемы расположения полей допусков калибров.



4. Расчет резьбовых соединений

М12 - 7G / 7d

d = D = 12 мм p = 1,75

1. Рассчитаем значения диаметров номинального профиля резьбового соединения.

Средний диаметр:

d₂ = D₂ = d - 0,6495p = 10,863 мм

Внутренний диаметр:

d₁ = D₁ = d - 1,0825p = 12 - 1,0825 ? 1,75 = 10,105 мм

2. Выбираем основные отклонения диаметров выступов (d₁ и D₁) и средний диаметр (d₂ и D₂)

Для наружной резьбы es_d = - 100 мкм

Для внутренней резьбы EI_G = + 34 мкм

Выбираем допуск на диаметр выступа

TD₁ = 425 мкм

Выбираем допуск на средний диаметр D₂ внутренней резьбы

TD₂ = 250 мкм

Выбираем допуск на диаметр d₂ наружной резьбы

Td₂ = 190 мкм

3. Рассчитаем вторые предельные отклонения диаметров.

Для наружной резьбы

ei = es_d - Td - на наружный диаметр

es = es_d - Td₂ = - 100 - 190 = - 290 мкм - на средний диаметр d₂

Для внутренней резьбы на внутренний диаметр D₁

ES = EI_G + Td₁ = 34+ 425 = 459 мкм

Для внутренней резьбы на средний диаметр D₂

ES = EI_G + TD₂ = 34+ 250 = 284 мкм

Рассчитаем предельные размеры диаметров резьбового соединения

d_max = d + es = 12 + (-0,1) = 11,9 мм

d_min = d + ei (неизв. ei)

d_2max = d₂ + es = 10,763 мм

d_2min (нет ei)

d_1max = d₁ + es = 10,105 - 0,1 = 10,005 мм

Для внутренней резьбы

D_1max = D₁ + ES = 10,105 + 0,459 = 10,564 мм

D_1min = D₁ + EI = 10,105 + 0,034 = 10,139 мм

D_1max = D₁ + ES = 10,105 + 0,459 = 10,564 мм

D_1min = D₁ + EI = 10,105 + 0,034 = 10,139 мм

D_2max = D₂ + ES = 10,863 + 0,284 = 11,147 мм

D_2min = D₂ + EI = 10,863 + 0,034 = 10,897 мм

D_min = D + EI = 12 + 0,034 = 12,034 мм



5. Шлицевые соединения

Наружный диаметр D = 30 мм

Серия - лёгкая

Метод центрирования - по d

Характер посадки - переходная

Находим параметры шлицевого соединения

z = 6, b = 6, d = 26

Задаем поля допусков на втулку и вал

Находим верхние и нижние предельные отклонения втулки и вала

Втулка По d ES = 21 мкм EI = 0 мкм По D ES = 210 мкм EI = 0 мкм По b ES = 60 мкм EI = 30 мкм	Вал По d es = - 20 мкм ei = 0 мкм По D es = - 300 мкм ei = - 430 мкм По b es = 0 мкм ei = - 30 мкм

Построение полей допусков в шлицевом соединении прямобочного профиля



Втулка

Вал

Соединение

6. Расчет размерной цепи сборочной единицы

Составим схему размерной цепи.

Б₁ = 6H9 Б₄ = 19_-0,2

Б₂ = 2,0 h8 Б₅ = 19 Н9

Б₃ = 18 Н9 Б₆ = 55 h8

Звенья Б_1, Б_3, Б_4, Б₅ - увеличивающие звенья

Звенья Б_2, Б₆ - уменьшающие звенья

№	Индекс	Номин. размер	Отклонения, мм	Допуск Ti, мм
			ES, es	EI, ei	Eci
1	Б1	6	+36	0	18	0,036
2	Б2	2	0	-14	-7	0,014
3	Б3	18	+52	0	26	0,052
4	Б4	19	0	-200	-100	0,2
5	Б5	19	+52	0	26	0,052
6	Б6	55	0	-46	-23	0,046

Определим номинальный размер замыкающего звена

Б_? = (Б₁ + Б₃ + Б₄ + Б₅) - (Б₂ + Б₆) = (6 + 18 + 19 + 19) - (2 + 55) = 5 мм

1. Расчет по предельным размерам на максимум и минимум:

а) определяем допуск замыкающего звена

б) определим координату середины поля допуска замыкающего звена

в) определим предельные размеры замыкающего звена

2. Расчет с использованием законов вероятностей.

Расчет проводим при условии, что риск выхода допуска замыкающего звена за предельно допустимые значения составляет

p = 0,27% при ?t = 3

1) Определим производственный допуск замыкающего звена

2) Определим координату середины поля допуска замыкающего звена



3) Определим предельные размеры замыкающего звена

Размещено на Allbest.ru

...