Раздел 1.2: «Расчет переходной посадки»

Дана посадка Ø80 M7/h8.

Рассчитываем предельные размеры отверстия Ø80 M7:

По ГОСТ 25346-2013 определяем значения допуска IT7= 30 мкм и основного(верхнего) отклонения = 0мкм.

Нижнее отклонение будет равно

Предельные размеры отверстия:

Рассчитываем предельные размеры вала Ø80h8.

По ГОСТ 25346-2013 определяем значения допуска IT8 = 46 мкм и основного (верхнего) отклонения es = 0 мкм.

Нижнее отклонение будет равно

Предельные размеры вала:

Результаты расчётов заносим в таблицу 2.

Таблица 2 – Расчёт предельных размеров сопряжения

Размер
	30	0	-0,03	80,000	79,97
	46	0	-0,046	80,000	79,954

Строим схему расположения полей допусков сопрягаемых деталей (рисунок 1.3) и рассчитываем предельные значения табличных зазоров (натягов).

Рисунок 1.3 – Схема расположения полей допусков сопрягаемых деталей

Исходя из схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей вала и отверстия – посадка является переходной.

;

Допуск посадки

.

Принимаем нормальный закон распределения размеров и рассчитываем предельные значения вероятных зазоров (натягов).

В рассматриваемом сопряжении

Поэтому в данном сопряжении будет большая вероятность возникновения зазоров. Рассчитываем математическое ожидание и стандартное отклонение зазоров и натягов:

Рассчитаем предельные значения вероятных зазоров и натягов:

;

;

При применении переходных посадок в сопряжениях возможны зазоры или натяги. Поэтому рассчитываем вероятность их получения.

В данной задаче

Тогда:

Таким образом, с учетом симметрии распределения (P" = 0,5), вероятность получения натягов в сопряжении Ø140 K8/h6 составляет

Р(N) = 50% -31% = 19%.

Определим вероятность получения зазоров:

Р(S) = 81%.

Рисунок 1.4 –Распределение вероятных зазоров (натягов)

Раздел 2: «Выбор и расчёт посадок подшипников качения »

В соответствии с исходными данными задан подшипник 305 ГОСТ 8338. Подшипник 305 — однорядный радиальный шариковый, класса точности N, с основными размерами: d=25мм, D=62мм, b=17мм. Режим работы – нормальный. Вид нагружения: внутреннее кольцо подшипника – местное, внешнее кольцо подшипника – циркуляционное.

По ГОСТ 520-2002 определим основные отклонения для внутреннего и наружного колец подшипника:

Для внутреннего кольца:

;

Для наружного кольца:

;

.

Определяем предельные размеры наружного и внутреннего колец подшипника:

Для внутреннего кольца:

;

Для наружного кольца:

;

.

По ГОСТ 3325-85 выбираем посадки наружного и внутреннего колец подшипника. Для наружного кольца подшипника при циркулярном нагружении предлагаются следующие посадки в корпус:N7\l0, P7\\l0, M7\l0, K7\l0. Выбираем посадку P7\l0 – посадка с натягом т.к. Наличие зазора между циркуляционно нагруженным кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к проворачиванию кольца с проскальзыванием поверхностей, а следовательно, к развальцовыванию и истиранию металла детали, что недопустимо. :

Так как для внутреннего кольца подшипника при местном нагружении предлагаются следующие посадки на вал: L0/js6, L0/h6, L0/g6, L0/f6. Выбираем посадку: L0/f6 – т.к. Если для этого кольца назначить посадку с зазором то под действием вибрации и толчков оно постепенно проворачивается по посадочной поверхности. В результате износ дорожки качения будет происходить более равномерно по всей окружности кольца.

Расчет сопряжения Ø62 P7/l0 наружного кольца подшипника в корпус:

Определяем предельные размеры и отклонения для отверстия Ø62 P7:

;

Для Ø62 l0:

Таблица 3 – Предельные размеры колец подшипников качения

Размер, мм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	Dm ULS (dm ULS), мм	Dm LLS (dm LLS), мм
d = 25 l0	0	–10	25,000	24,990
D = 62 L0	0	–9	62,000	61,991

Таблица 4 – Предельные размеры цапфы вала и отверстия корпуса

Размер, мм	ES (es), мкм	EI (ei), мкм	DULS (dULS), мм	DLLS (dLLS), мм
d = 25 f6	-20	-33	24,98	24,967
D = 62 P7	-32	-62	61,968	61,938

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры (натяги).

Рисунок 1.6 – Схема расположения полей допусков сопряжения Ø62 P7/l0 -посадка с натягом.

Рисунок 1.7 – Схема расположения полей допусков сопряжения Ø25 L0/f6 – посадка с зазором.

По dm максимальный и минимальный зазор равны:ч

По Dm максимальный и минимальный натяг равны:

Шероховатость посадочных поверхностей, сопрягаемых с кольцами подшипника деталей, зависит от диаметра и класса точности подшипника.

По ГОСТ 3325-85 (таблица 3) выбираем требования к шероховатости:

– посадочной поверхности вала под кольцо подшипника Rа 1,25;

– посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника Rа 2,5;

– торцовой поверхности заплечика вала Rа 2,5.

В ГОСТ 3325-85 также нормированы требования к форме посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с кольцами подшипника, и к торцовому биению заплечиков валов и отверстий корпусов.

Из таблицы 4 ГОСТ 3325-85 выбираем значения:

– допуска круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 3,5 мкм;

– допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 3,5 мкм;

– допуска круглости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм;

– допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм.

Допуск круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника =3,5 мкм и допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника = 3,5 мкм, допуск округлости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника = 7,5 мкм и допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника = 7,5 мкм.

Стандарт нормирует также торцовое биение заплечиков валов и отверстий корпусов. Из таблицы 5 ГОСТ 3325 выбираем значения:

– допуска торцового биения заплечика вала 21 мкм;

– допуска торцового биения заплечика корпуса 46 мкм.

Суммарное допустимое отклонение от соосности, вызванное неблагоприятным сочетанием всех видов погрешностей обработки, сборки и деформации подшипников посадочных поверхностей вала и корпуса под действием нагрузок, оценивается допустимым углом взаимного перекоса θmax между осями внутреннего и наружного колец подшипников качения, смонтированных в подшипниковых узлах. В Приложении 7 ГОСТ 3325-85 приведены числовые значения допусков соосности посадочных поверхностей для валов и для корпусов в подшипниковых узлах различных типов при длине посадочного места В1=10 мм (в диаметральном выражении). При другой длине посадочного места B2 для получения соответствующих допусков соосности следует табличные значения умножить на B2/10. Подшипник 305 имеет ширину B2 = 17 мм и относится к группе радиальных однорядных шариковых. Примем нормальный ряд зазоров. Тогда допуск соосности поверхностей вала составит