Послідовність рішення.

Початковими даними для розрахунку являються: номер підшипника та його основні розміри; радіальне навантаження на підшипник; характер навантаження; клас точності підшипника.

1. За таблицями (додаток 4) вибираються конструктивні розміри заданого підшипника кочення [1,3].

2. За кресленням вузла встановлюється характер навантаження внутрішнього та зовнішнього кілець підшипника.

3. Розраховується інтенсивність навантаження під циркулярно навантажене кільце:

,

де R – радіальне навантаження, Н; B – ширина підшипника, м; r – радіус закруглення фаски кільця, м; k₁ – динамічний коефіцієнт посадки, що залежить від характеру посадки (от 1 при спокійному навантаженню (помірні поштовхи, вібрація, перевантаження до 150%) до 1,8 при навантаженні із сильними ударами та вібрацією і перевантаженні до 300%); k₂ – коефіцієнт, що враховує ступінь ослаблення посадочного натягу при пустотілому валі (від 1 при суцільному валі до 3) та тонкостінному корпусі (від 1 до 1,8); k₃ – коефіцієнт нерівномірності розподілу радіального навантаження R між рядами тіл кочення підшипника при наявності осьової сили (від 1 при відсутності осьової сили до 2).

4. За таблицею (додаток 5) вибирають поля допусків вала і корпуса.

5. Назначаються поля допусків кілець підшипника (додаток 5). Зовнішнє кільце виготовлюється в системі вала, а внутрішнє в системі отвору. Але поле допуску внутрішнього кільця розміщено не “в тіло” кільця, як в основного отворі, а “з тіла”. Це зроблено для збільшення величини натягу між внутрішнім кільцем і валом. Поле допуску зовнішнього кільця при нульовому класі точності підшипника позначається l0, а поле допуску внутрішнього кільця – L0.

6. Визначається максимальний натяг між валом та внутрішнім кільцем підшипника і визначається зусилля запресування підшипника на вал:

,

,

де f_k – фактор опору, що залежить від коефіцієнта тертя (прийма­ється при напресовуванні f_k = 4, при знятті f_k = 6);

f_e – фактор, що залежить від розмірів кільця і визначається за формулою:

,

де d – діаметр внутрішнього кільця, мм;

d₀ – приведений зовнішній діаметр внутрішнього кільця, мм:

.

7. Викреслюємо схеми розміщення полів допусків спряжених розмірів.

8. Викреслюємо спряження в зборі і подетально, вказавши відхилен­ня і шорсткість оброблюваних поверхонь спряжених з підшипником дета­лей.

Приклад

Початкові дані:

номер підшипника – 205;

радіальне навантаження – R = 4500 Н;

вал суцільний, обертається;

навантаження спокійне, помірне;

клас точності підшипника – 0.

Рішення

1. Встановлюємо характер навантаження підшипника.

Згідно умови (вал обертається) внутрішнє кільце навантажено циркуляційно, а зовнішнє кільце має місцеве навантаження.

2. За таблицями (додаток 4) визначаємо конструктивні розміри заданого підшипника кочення:

внутрішній діаметр – d = 25 мм;

зовнішній діаметр – D = 52 мм;

ширина – B = 15 мм;

радіус заокруглення фаски – r = 1,5 мм.

3. Визначаємо інтенсивність радіального навантаження внутрішньо­го кільця підшипника на вал:

=37510^-3Н/м = 375 кН/м.

4. За таблицями (додаток 5) вибираємо поле допуску k6 для вала і Н7 для корпуса. Внутрішнє кільце виготовлене в системі отвору і має перевернуте поле допуску L0 по шостому квалітету. Зовнішнє кільце виготовлено в системі вала з полем допуску l0 по сьомому квалітету.

Дані заносимо в таблицю 1.

Таблиця 1

Розміри і відхилення елементів підшипникового з’єднання

Елемент з’єднання	Поле допуску	Розмір, мм
Корпус	Н7	Ø
Зовнішнє кільце	l0	Ø
Внутрішнє кільце	L0	Ø
Вал	k6	Ø

5. Визначаємо зусилля напресовування підшипника на вал:

Н,

де - максимальний натяг між внутрішнім кільцем і валом,N_max = es – EI;

- фактор опору, при напресовуванні = 4;

- фактор, що залежить від розмірів кільця,

.

мм.

6. Викреслюємо схеми полів допусків (рис. 7).

Рис. 7. Схема полів допусків з’єднань: внутрішнє кільце – вал та зовнішнє кільце – корпус.

7. Викреслюємо ескізи підшипникового з’єднання (рис. 8).

Рис. 8. Позначення посадок і відхилень на деталях підшипникового з’єднання.

Примітка. Для кілець підшипника 0 класу точності R_a = 2,5…6,3 мкм , а 6,5,4 і 2 R_a = 1,25…0,32 мкм. Для валів і отворів відповідно 2,5...1,25 мкм і 1,25...0,32 мкм.