Пример расчета.

Подобрать посадку, обеспечивающую соединение червячного колеса с валом (см. рис. 1, шпонку не учитывать), по следующим данным. Соединение нагружено моментом Т= 1300 Ηм и осевой силой F_а ≈ 2500 Н. Диаметр соединения d = 60 мм, условный наружный диаметр ступицы d₂ = 100 мм, вал сплошной (d₁ = 0), длина посадочной поверхности l = 90 мм. Центр колеса отлит из стали 35Л (σ_т = 280 МПа), вал изготовлен из стали 45 (σ_т = 340 МПа). Шероховатости вала и отверстия Rz₁ = Rz₂ = 6,3 мкм (чистовое точение), сборка осуществляется прессованием. Вероятность безотказной работы или коэффициент надежности Ρ =0,91.

Р ис.1

K≈1,5...2 — коэффициент запаса.

для стали E ≈ (21...22) ∙10⁴ МПа и μ ≈ 0,3,

для чугуна E ≈ (12...14) ∙10⁴ МПа и μ ≈ 0,25,

для бронзы E ≈ (10...11)·10⁴ МПа и μ ≈ 0,33.

Для обеспечения необходимого запаса прочности соединения на практике принимают

При этом давление в наиболее нагруженных точках соединения не должно вызывать пластических деформаций.

Решение. По формуле (7.4), принимая f = 0,1 и К=2, определяем давление р, обеспечивающее передачу заданной нагрузки:

При совместном действии Τ и F_a

,

где F_t=2T\d — окружная сила.

Откуда

где F_t=2· 1300· 10³/60=43,3 ∙10³ Η.

Определяем расчетный натяг по формуле:

где N — расчетный натяг; С₁, С₂ — коэффициенты жесткости соответственно охватывае­мой и охватывающей детали:

Величина необходимого натяга определится как:

где

;

Тогда расчетный потребный минимальный натяг будет равен:

где u = 1,2(6,3 + 6,3) ≈ 15 мкм = 0,015 мм.

Закон изменения размеров в пределах полей допусков отверстия и вала близок к распределению Гаусса (рис. 2, а и б). В соответ­ствии с этим функция плотности вероятности φ(Ν) натяга соответст­вует нормальному закону распределения (рис. 2, в). Распределение действительных размеров в пределах полей допусков делает малове­роятной сборку соединений из деталей с предельными размерами: соединения с предельными значениями N_max и N_min натягов на прак­тике маловероятны. Поэтому для расчетов используют вероятност­ную оценку возможного натяга посадки.

Рис 2

Для вычисления вероят­ностных характеристик натя­га последовательно находят:

• координаты середин полей допусков:

вала e_m = 0,5 (es + ei) и отверстия Е_m = 0,5 (ES + ЕI);

• величину допуска:

вала t₁=es − ei; отверстия t₂ = ES - ΕΙ,

• величину среднего натяга

N_m = e_m- Е_m,

• вероятностное рассеяние на­тяга

;

• вероятностный натяг:

минимальный N_pnim = N_m- 0,5t_pN и максимальный N_pmax = N_m + 0,5t_pN.

Здесь ES (es) и EI (ei) соответственно верхнее и нижнее отклонения отверстия (вала). Приведенная формула для определения рассеяния t_pN натяга соответствует прини­маемой вероятности 99,73 %.

Предельное рассеяние натяга: t_N = N_max - N_min

е_m = 0,5(es + ei); Е_m = 0,5(ES + El);

t₁ = es − ei; t₂ = ES - ΕΙ;

N_m = e_m − E_m;

N_pmin =N_m –0,5t_pN; N_pmax =N_m+ 0,5t_pN.

По таблицам стандарта этот минимальный вероятностный натяг может гарантировать посадка Ф60Н7/u7, для которой отклонения отверстия 0 и +30 мкм; отклонения вала +87 и +117 мкм;

наименьший натяг (N_min)_таб = 0,087— 0,030 = 0,057 мм;

наибольший натяг (N_max)_таб = 0,117— 0 = 0,117 мм.

, (1)

= 0,5(N_min + N_max);

Коэффициент С зависит от принятой вероятности Ρ обеспечения того, что фактическое значение зазора или натяга располагается в пределах зазора Z_Pmin...Z_Pmax или натяга N_Pmin...N_Pmax:

Ρ.......................... 0,999 0,99 0,98 0,97 0,95 0,90

С.......................... 0,5 0,39 0,34 0,31 0,27 0,21

Рис. 3

На рис. 3 представлено графическое изображение параметров формулы для соединения с натягом. Здесь f(D) и f(d) — плот­ности распределения вероятностей случайных величин Dud. За­штрихованы участки кривых, которые не учитывают как маловеро­ятные при расчетах с принятой вероятностью Р.

Применение вероятностных расчетов позволяет существенно по­высить допускаемые нагрузки при малой вероятности отказов. В условиях массового производства это дает большой экономический эффект.

Величина допусков отверстия и вала:

TD = ES-EI и Td=es-ei;

где ES, es— верхние, a ΕI, ei — нижние предельные отклонения размеров.

Отмечаем, что (N_min)_таб=0,057 < 0,061=(N_min)_расч.

Проверяем условие прочности с учетом заданной вероятности безотказной работы, где N_m=0,5[(N_min)_таб+ (N_max)_таб] = 0,5(0,057 + 0,117)=0,087 мм,

TD = 0,030− 0=0,030 мм, Td = 0,117-0,087=0,030 мм, С=0,31:

При этом (N_min)_таб < (N_min)_расч — условие прочности соединения удовлетворяется.

Допустимость посадки по условию прочности проверяем по формулам:

для втулки

где σ_т2 — предел текучести материала втулки - 280МПа.

для вала

,

где σ_т1 — предел текучести материала вала – 340МПа.

Удельное давление, вызывающее пластические деформации в деталях:

- для ступицы;

= 340/2=170 МПа - для вала.

Максимальный расчетный натяг посадки находим по формуле:

Соответствующее этому натягу давление

Следовательно, намеченная посадка при наибольшем вероятностном натяге не вызывает пластических деформаций в посадочных поверхностях ступицы и вала. Перерасчет прочности соединения с учетом возможных пластических деформаций не требуется.

В заключение отметим, что расчет с учетом вероятности безотказной работы Ρ=0,97 позволил повысить допускаемую нагрузку в ~1,3 раза.

Вывод:

Работу выполнил:

курсант _____ гр. _____________ «___»____20___г. _______

(подпись)

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова

КАФЕДРА

ОСНОВ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Курсант гр._____ ____________________________«____»___________ 2017 г.

(фамилия, имя, отчество)

Практическая работа № __2___

«КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

6. КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Цель работы - изучение конструкций радиальных и радиаль­но-упорных шариковых и радиально-упорных роликовых подшип­ников и определение их долговечности.

Основными видами опор валов и вращающихся осей в маши­нах являются подшипники качения. Они предназначены для вос­приятия нагрузки, приложенной к валу или оси, и передачи ее на корпус или станину машины, а также для фиксации валов и осей и осуществления их вращательного движения.

Преимущества опор качения: малые потери на трение, не тре­бовательны к смазке, небольшой размер в направлении оси, полная взаимозаменяемость при ремонте и невысокая стоимость.

Подшипники качения классифицируются по следующим при­знакам:

1. по форме тел качения - шариковые и роликовые;

2. по направлению действия основной воспринимаемой на­грузки - радиальные, упорные и радиально-упорные;

3. по числу рядов тел качения - однорядные, двухрядные, и многорядные;

4. по способности самоустановки - самоустанавливающиеся (радиальные двухрядные шариковые и роликовые сфериче­ские подшипники) и несамоустанавливающиеся.

Шариковые радиальные подшипники (табл.6.1) отличают­ся быстроходностью (скорость на цапфе вала v<20м/с), восприни­мают радиальные и небольшие осевые силы, допускают небольшие перекосы (до 0,5^о) и применяются обычно в редукторах с прямозу­быми цилиндрическими колесами, для валов цепных и ременных передач. Подшипник состоит из наружного и внутреннего колец, тел качения и сепаратора, который разделяет тела качения друг от друга и исключает их непосредственный контакт.

Радиально-упорные шариковые подшипники (табл. 6.2) применяются для быстроходных валов при одновременном дейст­вии радиальных и осевых сил. Они встречаются в редукторах с цилиндрическими косозубыми колесами, с коническими колесами и червячных редукторах. Чем больше угол контакта а, тем больше воспринимаемая осевая сила. Перекосы валов не допускаются.

Конические радиально-упорные роликовые подшипники (табл.6.3) менее быстроходные v<12м/с), но способны восприни­мать большие одновременно действующие радиальные и осевые силы, в том числе и ударные. Перекосы валов не допускаются.

Таблица 2.1

Условное обо­значение		Размеры, мм				Грузоподъемность, кН
		d	D	B	r	Динамическая С	Статическая Со
Особолегкая серия
100	-	10	26	8	0,5	4,62	1,96
101	-	12	28	8	0,5	5,07	2,24
104	80104	20	42	12	1	9,36	4,5
105	-	25	47	12	1	11,2	5,6
106	80106	30	55	13	1,5	13,3	6,8
107	-	35	62	14	1,5	15,9	8,5
108	80108	40	68	15	1,5	16,8	9,3
109	-	45	75	16	1,5	21,2	12,2
110	-	50	80	16	1,5	21,6	13,2
111	-	55	90	18	2	28,1	17
112	-	60	95	18	2	29,6	18,3
113	-	65	100	18	2	30,7	19,6
114	-	70	110	20	2	37,7	24,5
115	-	75	115	20	2	39,7	26,0
116	-	80	125	22	2	47,7	31,5
117	-	85	130	22	2	49,4	33,5
118	-	90	140	24	2,5	57,2	39,0
119	-	95	145	24	2,5	60,5	41,5
120		100	150	24	2,5	60,5	41,5

Условное обо­значение	Размеры, мм				Грузоподъемность, кН
	d	D	B	r	Динамическая С	Статическая Со

Легкая серия
200	80200	10	30	9	1	5,9	2,65
201	80201	12	32	10	1	6,89	3,1
202	80202	15	35	11	1	7,8	3,55
203	80203	17	40	12	1	9,56	4,55
204	80204	20	47	14	1,5	12,7	6,2
205	80205	25	52	15	1,5	14,0	6,95
206	80206	30	62	16	1,5	19,5	10,0
207	-	35	72	17	2	25,5	13,7
208	80208	40	80	18	2	32,0	17,8
209	80209	45	85	19	2	33,2	18,6
209А	-	45	85	19	2	36,4	20,1
210	-	50	90	20	2	35,1	19,8
211	-	55	100	21	2,5	43,6	25,0
212	80212	60	110	22	2,5	52,0	31,0
213	80213	65	120	23	2,5	56,0	34,0
214	-	70	125	24	2,5	61,8	37,5
215	80215	75	130	25	2,5	66,3	41,0
216	-	80	140	26	3	70,2	45,0
217	-	85	150	28	3	83,2	53,0
217А	-	85	150	28	3	89,5	56,5
218	80215	90	160	30	3	95,6	62,0
219	-	95	170	32	3,5	108,0	69,5
219А	-	95	170	32	3,5	115,0	74,0
220	80220	100	180	34	3,5	124,0	79,0

Условное обо­значение Размеры, мм Грузоподъемность, кН d D B r Динамическая С Статическая Со Средняя серия
300	10	35		11	1	8,06	3,75
301	12	37		12	1,5	9,75	4,65
302	15	42		13	1,5	11,4	5,4
303	17	47		14	1,5	13,5	6,65
304	20	52		15	2	15,9	7,8
305	25	62	17		2	22,5	11,4
306	30	72	19		2	28,1	14,6
307	35	80	21		2,5	33,2	18,0
308	40	90	23		2,5	41,0	22,4
309	45	100	25		2,5	52,7	30,0
310	50	110	27		3	65,8	36,0
311	55	120	29		3	71,5	41,5
312	60	130	31		3,5	81,9	48,0
313	65	140	33		3,5	92,3	56,0
314	70	150	35		3,5	104,0	63,0
315	75	160	37		3,5	112,0	72,5
316	80	170	39		3,5	124,0	80,0
316К5	80	170	39		3,5	130,0	89,0
317	85	180	41		4	133,0	90,0
318	90	190	43		4	143,0	99,0
319	95	200	45		4	153,0	110
319К5	95	200	45		4	161,0	120,0
320	100	215	47		4	174,0	132,0

Условное обо­значение Размеры, мм Грузоподъемность, кН d D B r Динамическая С Статическая Со Тяжелая серия
403	17	62	17	2	22,9	11,8
405	25	80	21	2,5	36,4	20,4
406	30	90	23	2,5	47,0	26,7
407	35	100	25	2,5	55,3	31,6
408	40	110	27	3	63,7	36,5
409	45	120	29	3	76,1	45,5
410	50	130	31	3,5	87,1	52,0
411	55	140	33	3,5	100,0	63,0
412	60	150	35	3,5	108,0	70,0
413	65	160	37	3,5	119,0	78,1
414	70	180	42	4	143,0	105,0
416	80	200	48	4	163,0	125,0
417	85	210	52	5	174,0	135,0

Таблица 2.2

Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные (ГОСТ 631-75)

Условное обозначение	d,мм	D,мм	B,мм	T,мм	r,мм	r1,мм	C	C0
							кН
Особолегкая серия, α=12о
36104	20	42	12		1	0,5	10,6	5,32
36105	25	47	12		1	0,5	11,8	6,29
35106	30	55	13		1,5	0,5	15,3	8,57
36107	35	62	14		1,5	0,5	19,1	11,3
Легкая узкая серия, α=12о
36204	20	47	14		1,5	0,5	15,7	8,31
36205	25	52	15		1,5	0,5	16,7	9,10
36206	30	62	16		1,5	0,5	22,0	12,0
36207	35	72	17		2	1	30,8	17,8
36208	40	80	18		2	1	38,0	23,2
36209	45	85	19		2	1	31,2	25,1
36210	50	90	20		2	1	43,2	27,0
36211	55	100	21		2,5	1,2	58,4	34,2
36212	60	110	22		2,5	1,2	61,5	39,3
36214	70	125	24		2,5	1,2	80,2	54,8
36216	80	140	26		3	1,5	93,6	65,0
36217	85	150	28		3	1,5	101,0	70,8
36218	90	160	30		3	1,5	118,0	83,0
36219	95	170	32		3,5	2	134,0	95,0

Средняя узкая серия α=12 о
36302	15	42	13		1,5	0,5	13,6	6,80
36303	17	47	14		1,5	0,5	17,2	8,70
36308	40	90	23		2,5	1,2	53,9	32,8
36318	90	190	43		4	2	189,0	145,0
Средняя узкая серия, α=26о
46303	17	47	14		1,5	0,5	16,10	8,0
46304	20	52	15		2	1	17,8	9,0
46305	25	62	17		2	1	26,9	14,6
46306	30	72	19		2	1	32,6	18,3
46307	35	80	21		2,5	1,2	42,6	24,7
46308	40	90	23		2,5	1,2	50,8	31,1
46309	45	100	25		2,5	1,2	61,4	37,0
46310	50	110	27		3	1,5	71,8	44,0
46312	60	130	31		3,5	2	100,0	65,3
46313	65	140	33		3,5	2	113,0	75,0
46314	70	150	35		3,5	2	127,0	85,3
46316	80	170	39		3,5	2	136,0	99,0
46318	90	190	43		4	2	165,0	122,0
46320	100	215	47		4	2	213,0	177,0
Легкая узкая серия, α=36о
66207	35	72	17		2,5	1,2	17,0	14,7
66211	55	100	21		2,5	1,2	46,3	28,4
66215	75	130	25		2,5	1,2	71,5	49,0
66219	95	170	32		3,5	2	121,0	85,0

	66221	105		190		36				3,5		2			148,0		108,0
	Средняя узкая серия, α=36о
	66309	45		100		25				3		1,5			60,8		36,4
	66312	60		130		31				3,5		2			93,7		58,8
	66314	70		150		35				3,5		2			119,0		76,8
	Тяжелая узкая серия, α=36о
66406			30		90		23				2,5		1,2	43,8		27,0
66408			40		110		27				3		1,5	72,2		42,3
66409			45		120		29				3		1,5	81,6		47,3
66410			50		130		31				3,5		2	98,9		68,1
66412			60		150		35				3,5		2	125,0		79,5
66414			70		180		42				4		2	152,0		109,0
66418			90		225		54				5		2,5	208,0		162,0

Таблица 2.3

Роликоподшипники конические однорядные (ГОСТ 333-79)

Условное обозначение	d, мм	D, мм	T, мм	B, мм	с, мм	r, мм	r1, мм	C	C0	e	Y	Y0
								кН
Особолегкая серия, α=110 …150
2007106	30	55	17	16	14	1,5	0,5	27,0	19,9	0,24	2,5	1,38
2007107	35	62	18	17	15	1,5	0,5	32,0	23,0	0,27	2,21	1,22
2007108	40	68	19	18	16	1,5	0,5	40,0	28,4	0,33	1,84	1,01
2007109	45	75	20	19	16	1,5	0,5	44,0	34,9	0,30	1,99	1,10
2007111	55	90	23	22	19	2	0,8	57,0	45,2	0,33	1,8	0,99
2007113	65	100	23	22	19	2	0,8	61,0	64,5	0,38	1,59	0,88
2007114	70	110	25	24	20	2	0,8	77,6	71,0	0,28	2,11	1,16
2007115	75	115	25	24	20	2	0,8	78,3	75,0	0,28	1,99	1,1
2007116	80	125	29	27	23	2	0,8	102,0	93,0	0,34	1,77	0,97
2007118	90	140	32	30	26	2,5	0,8	128,0	111,0	0,34	1,76	0,97
2007119	95	145	32	30	26	2,5	0,8	130,0	115,0	0,36	1,69	0,93
2007120	100	150	32	30	26	2,5	0,8	132,0	120,0	0,37	1,62	0,89

Условное обозначение		d, мм		D, мм		T, мм		B, мм		с, мм	r, мм	r1, мм		C	C0	e	Y	Y0
														кН
Легкая серия, α=12…18о
7202	15		35		11,75		11		9		1,0	0,3	10,5		6,1	0,45	1,33	0,73
7203	17		40		13,25		12		11		1,5	0,5	14,0		9,0	0,31	1,97	1,05
7204	20		47		15,25		14		12		1,5	0,5	21,0		13,0	0,36	1,67	0,92
7205	25		52		16,25		15		13		1,5	0,5	24,0		17,5	0,36	1,67	0,92
7206	30		62		17,25		16		14		1,5	0,5	31,5		22,0	0,36	1,64	0,9
7207	35		72		18,25		17		15		2,0	0,8	38,5		26,0	0,37	1,62	0,89
7208	40		80		19,25		19		16		2,0	0,8	46,5		32,5	0,38	1,56	0,86
7209	45		85		20,75		20		16		2,0	0,8	50,0		33,0	0,41	1,45	0,8
7210	50		90		21,75		21		17		2,0	0,8	56,0		40,0	0,37	1,6	0,88
7211	55		100		22,75		21		18		2,5	0,8	65,0		46,0	0,41	1,46	0,8
7212	60		110		23,75		23		19		2,5	0,8	78,0		58,0	0,35	1,71	0,94
7214	70		125		25,25		26		21		2,5	0,8	96,0		82,0	0,37	1,62	0,89
7215	75		130		27,25		26		22		2,5	0,8	107,0		84,0	0,39	1,55	0,85
7216	80		140		28,25		26		22		3,0	0,8	112,0		95,2	0,42	1,43	0,78
7217	85		150		30,50		28		24		3,0	1,0	130,0		109,0	0,43	1,38	0,76
7218	90		160		32,50		31		26		3,0	1,0	158,0		125,0	0,38	1,56	0,86
7219	95		170		34,50		32		27		3,5	1,0	168,0		131,0	0,41	1,48	0,81
7220	100		180		37,00		34		29		3,5	1,2	185,0		146,0	0,41	1,49	0,82
Средняя серия, α=10…14о
7304	20		52		16,25		16		13		2,0	0,8	26,0		17,0	0,3	2,03	1,11
7305	25		62		18,25		17		15		2,0	0,8	33,0		23,2	0,36	1,67	0,92
7306	30		72		20,75		19		17		2,0	0,8	43,0		29,5	0,34	0,78	0,98
7307	35		80		22,75		21		18		2,5	0,8	54,0		38,0	0,32	1,38	1,03
7308	40		90		25,25		23		20		2,5	0,8	66,0		47,5	0,28	2,16	1,18
7309	45		100		27,25		26		22		2,5	0,8	83,0		60,0	0,28	2,16	1,19
7310	50		110		29,25		29		23		3,0	1,0	100,0		75,0	0,31	1,94	1,06
7311	55		120		31,5		29		25		3,0	1,0	107,0		81,5	0,33	1,8	0,99
7312	60		130		33,5		31		27		3,5	1,2	128,0		96,5	0,3	1,97	1,08
7313	65		140		36,0		33		28		3,5	1,2	146,0		112,0	0,3	1,97	1,08
7314	70		150		38,0		37		30		3,5	1,2	170,0		137,0	0,31	1,94	1,08
7315	75		160		40,0		37		31		3,5	1,2	180,0		148,0	0,33	1,93	1,06
7317	85		180		44,5		41		35		4,0	1,5	230,0		196,0	0,31	1,91	1,05
7318	90		190		46,5		43		36		4,0	1,5	250,0		201,5	0,32	1,88	1,03

Условное обозначение	d, мм		D, мм		T, мм		B, мм		с, мм		r, мм		r1, мм		C		C0		e		Y		Y0
															кН
Средняя широкая серия, α=11…16о
7604	20	52		22,25		21,0		18,5		2		0,8		31,5		22,0		0,3		2,01		1,11
7605	25	62		25,25		24,0		21,0		2		0,8		47,5		36,6		0,27		2,19		1,21
7606	30	72		28,75		29,0		23,0		2		0,8		63,0		51,0		0,32		1,88		1,03
7607	35	80		32,75		31,0		27,0		2,5		0,8		76,0		61,5		0,3		2,03		1,11
7608	40	90		35,25		33,0		28,5		2,5		0,8		90,0		67,5		0,3		2,03		1,11
7609	45	100		38,25		36,0		31,0		2,5		0,8		114,0		90,5		0,29		2,06		1,13
7611	55	120		45,5		44,5		36,5		3,0		1,0		160,0		140,0		0,32		1,85		1,02
7612	60	130		48,5		47,5		39,0		3,5		1,2		186,0		157,0		0,3		1,97		1,08
7613	65	140		51,0		48,0		41,0		3,5		1,2		210,0		168,0		0,33		1,83		1,01
7614	70	150		54,0		51,0		43,0		3,5		1,2		240,0		186,0		0,35		1,71		0,94
7615	75	160		58,0		55,0		46,5		3,5		1,2		280,0		235,0		0,3		1,99		1,2
7616	80	170		61,5		59,5		49,0		3,5		1,2		310,0		290,0		0,32		1,89		1,04
7618	90	180		67,5		66,5		53,5		4,0		1,5		370,0		365,0		0,3		1,99		1,2
7620	100	215		77,5		73,0		61,5		4,0		1,5		460,0		460,0		0,31		1,91		1,65
Легкая широкая серия, α=12…16о
7506	30	62		23,35		20,5		17		1,5		0,5		36,0		27,0		0,36		1,64		0,90
7507	35	72		24,25		23		20		2,0		0,8		53,0		40,0		0,35		1,73		0,95
7508	40	80		24,75		23,5		20		2,0		0,8		56,0		44,0		0,38		1,57		0,87
7509	45	85		24,75		23,5		20		2,0		0,8		60,0		46,0		0,42		1,44		0,79
7510	50	90		24,75		23,5		20		2,0		0,8		62,0		54,0		0,42		1,43		0,78
7511	55	100		26,75		25		21		2,5		0,8		80,0		61,0		036		1,67		0,92
7512	60	110		29,75		28		24		2,5		0,8		94,0		75,0		0,39		1,53		0,84
7513	65	120		32,75		31		27		2,5		0,8		110,0		98,0		0,37		1,62		0,89
7514	70	125		33,25		31		27		2,5		0,8		125,0		101,0		0,39		1,55		0,85
7515	75	130		33,25		31		27		2,5		0,8		130,0		108,0		0,41		1,48		0,81
7516	80	140		35,25		33		28		3,0		1,0		143,0		126,0		0,40		1,49		0,82
7517	85	150		38,50		36		30		3,0		1,0		162,0		141,0		0,39		1,58		0,85
7518	90	160		42,5		40		34		3,0		1,0		190,0		171,0		0,39		1,55		0,85
7519	95	170		45,5		45,5		37		3,5		1,2		230,0		225,0		0,38		1,56		0,85
7520	100	180		49,0		46,0		39		3,5		1,2		250,0		236,0		0,41		1,49		0,82

Условное обозначение		d, мм		D, мм			T, мм		B, мм		с, мм	r, мм		r1, мм		C		C0		e		Y		Y0
																кН
Легкая широкая серия, α=12…16о
7506А	30		62		21,25			20		17			1,5		0,5		47,3		37,0		0,37		1,6		0,9
7509А	45		85		24,75			23		19			2,0		0,8		74,8		60,0		0,4		1,5		0,8
7510А	50		90		27,75			23		19			2,0		0,8		76,5		64,0		0,43		1,4		0,8
7511А	55		100		26,75			25		21			2,5		0,8		99,0		80,0		0,4		1,5		0,8
7512А	60		110		29,75			28		24			2,5		0,8		120,0		100,0		0,4		1,5		0,8
7513А	65		120			32,75		31		27			2,5		0,8		142,0		120,0		0,4		1,5		0,8
7515А	75		130			33,25		31		27			2,5		0,8		157,0		130,0		0,43		1,4		0,8
7516А	80		140			35,25		33		28			3,0		1,0		176,0		155,0		0,43		1,4		0,8
7517А	85		150			38,5		36		30			3,0		1,0		201,0		180,0		0,43		1,4		0,8
7520А	100		180			49,00		46		39			3,5		1,2		297,0		280,0		0,35		1,7		0,9

Подшипники качения имеют основное условное обозначение в виде набора цифр. Оно используется для их маркировки, указы­вается на чертежах, в спецификациях и т.д. Пример условного обо­значения: 5- 36210 - подшипник шариковый радиально-упорный с углом контакта α=12^о, легкой серии с внутренним диаметром 50мм, высокого класса точности.

В условном обозначении две первые цифры справа соответ­ствуют внутреннему диаметру подшипника, поделенному на 5 (для подшипников с внутренним диаметром 20...495мм), цифры 00, 01, 02, 03, соответственно, обозначают диаметры 10, 12, 15, 17мм.

Третья цифра обозначает серию подшипников всех диамет­ров, кроме малых диаметров (до 9мм): сверхлегкая серия обознача­ется цифрой 9, особо легкая - 1, легкая - 2, средняя - 3, широкая - 4, легкая широкая - 5, средняя широкая - 6 и т.д.

Четвертая цифра обозначает тип подшипника: радиальный шариковый однорядный подшипник обозначается цифрой 0 (цифра 0 в условном обозначении не указывается);

радиальный шариковый двухрядный сферический - 1;

радиальный с короткими цилиндрическими роликами - 2;

радиальный роликовый двухрядный сферический - 3;

радиальный с длинными цилиндрическими роликами - 4;

радиальный с витыми роликами - 5;

радиально-упорный шариковый - 6;

роликовый конический - 7;

упорный шариковый - 8;

упорный роликовый - 9.

Пятая и последующие цифры вводятся не для всех подшип­ников и обозначают их конструктивные особенности, например, угол контакта в радиально-упорных подшипниках, наличие стопор­ной канавки на наружном кольце, наличие встроенных уплотнений и т.д.

Цифра, стоящая через тире (разделительный знак), обозна­чает класс точности подшипника: нормальный класс точности обозначается цифрой 0 (не указывается), повышенный - 6, высокий - 5, особо высокий - 4, сверхвысокий - 2.

Класс точности определяется, в основном, величиной ради­ального биения беговых дорожек и торцов колец подшипника.

Если внутренний диаметр подшипника меньше 10 мм, то на третьем месте стоит цифра 0, а цифра, обозначающая серию, пере­мещается на второе место (вместо третьего). Первая цифра (справа) обозначает непосредственно внутренний диаметр подшипника.

При выборе подшипника следует везде, где это допустимо, отдавать предпочтение шарикоподшипникам по сравнению с более дорогостоящими роликоподшипниками, а также использовать ра­диальные подшипники вместо радиально-упорных и подшипники нормального класса точности.

При проектировании машин подшипники качения подбирают из числа стандартных с последующей проверкой на долговечность по усталостному выкрашиванию (v>1мин^-1) или на статическую грузоподъемность по пластическим деформациям (v<1мин^-1).

Критерий расчета на долговечность:

(6.1)

где L_h - долговечность (ресурс) выбранного подшипника, ч; L_hT - необходимая долговечность подшипника, ч.

Для машин, работающих в одну смену и эксплуатируемых не всегда с полной нагрузкой (стандартные электродвигатели, редук­торы и др.), L_hT=(10.. ,25)³ч.

Долговечность подшипника определяется по формуле: (6.2)

где C_r- динамическая грузоподъемность; Р_э - эквивалентная рас­четная нагрузка; т - показатель степени (для шариковых подшип­ников m=3, для роликовых подшипников m=3,33); n - частота вра­щения вала, на котором установлен выбранный подшипник, мин^-1.

Динамическая грузоподъемность для радиальных и радиаль­но-упорных подшипников С_r - это такая постоянная радиальная на­грузка, которую подшипник может выдерживать в течение одного миллиона оборотов внутреннего кольца без проявления признаков усталости с вероятностью 90%. Значения динамической грузоподъ­емности подшипников приведены в таблицах 6.1 - 6.3 [1, 2].

Эквивалентная динамическая нагрузка Р_э для радиальных и радиально-упорных подшипников - это такая условная постоянная радиальная нагрузка, которая при приложении ее к подшипнику обеспечивает такую же долговечность, какую подшипник имеет при действительных условиях:

(6.3)

где F_r- радиальная нагрузка на подшипник; F_a- осевая нагрузка на подшипник; X, Y - коэффициенты (или степени влияния) радиаль­ной и осевой нагрузок, определяются в зависимости от типа под­шипника и соотношения величин нагрузок F_a и F_r по табл. 6.4; К_б - коэффициент безопасности, учитывающий влияние динамической нагрузки на долговечность подшипника (для редукторов всех кон­струкций Кб=1,3...1,8); К_Т - температурный коэффициент, учиты­вающий влияние температуры на долговечность подшипника (при температуре до 125⁰C Кт=1, при температуре свыше 125 до 250⁰С Кт=1,05...1,4); V - коэффициент вращения (при вращении внутрен­него кольца V= 1, наружного V=1,2).

Таблица 6.4

Определение коэффициентов радиальной X и осевой Y нагрузок однорядных

Тип подшипника	Параметр осевого нагружения e=f(α)	Коэффициенты радиальной и осевой нагрузок
		X	Y	X	Y
Шариковые радиальные		1	0	0,56
Шариковые радиально-упорные, α =12°				0,45
Шариковые радиально-упорные, α =260	0,68			0,41
Шариковые Радиально-упорные, α =36°	0,95			0,37
Роликовые коническиe	1,5tgα			0/4

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Получить у лаборанта набор подшипников (2 или 3 под­шипника различных типов) и штангенциркуль.

2. Для каждого подшипника выполнить замер диаметров внутреннего d и наружного D колец и его ширины В (Т) и постро­ить эскизы подшипников.

3. Для каждого изучаемого подшипника определить по клейму его основное условное обозначение, а по нему тип, серию, класс точности (табл. 6.6).

4. Указать, для каких нагрузок предназначен каждый подшип­ник (радиальных или осевых, больших, малых или случайных, спо­койных или ударных, одного направления или обеих), быстроход­ный или нет, допускает ли перекос осей (табл. 6.6).

5. Указать, для каких валов (валов цилиндрических прямозу­бых или косозубых, конических, червячных, цепных передач и т.п.) пригоден каждый подшипник (табл. 6.6).

6. Произвести расчет подшипников на долговечность. Исход­ные данные для расчета задаются преподавателем (табл.6.5).

7. Выполнить отчет по приведенной форме.

Таблица 2.5