4.1. Пример расчета переходных посадок на вероятность получения натягов и зазоров

Рассчитать ожидаемую при сборке долю соединений с натягом (вероятность натяга) и долю соединений с зазором (вероятность зазора) для посадки ø65.Определить величины вероятностных зазоров и натягов.

1. По формулам (80), (81), (82), (83) и (84) определяем N_max, N_min, N_cp,T_d и T_D:

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

2. Определяем СКО натяга (зазора) по формуле (70)

3. Определяем предел интегрирования, равный (при N_i = 0) по формуле (71)

4. . Из табл. 1.1[3] по значению z=2,45 определяем функция Ф _(2,45) = 0,493.

4. Определяем вероятность натягов при z >0 по формуле (72)

, если z >0.

6. Определяем вероятность зазоров по формуле (75)

Следовательно, при сборке примерно 99,3% всех соединений будут с натягами и 0,7% соединений – с зазорами.

7. Определяем вероятностные предельные натяги по формулам (80) и (81)

;

Наименьшие предельные натяги, указанные со знаком минус, являются наибольшими предельными зазорами. В данном соединении .

Рисунок 18 – Схематичное представление действующих натягов и зазоров в переходной посадке ø65

5. Выбор и расчет посадок подшипников качения

Посадки подшипников качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий по эксплуатации, величины и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец по ГОСТ 3325-85 – «Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов».

При местном нагруженнии кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса, такое нагружение возникает когда кольцо не вращается относительно нагрузки. Кольца должны иметь соединения с зазором или незначительный натяг между кольцом и сопрягаемой деталью.

При циркуляционном нагруженнии кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку Fr последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса. Кольца должны иметь неподвижное соединение с сопрягаемой деталью.

При колебательном нагружении невращающее кольцо воспринимает равнодействующую двух нагрузок ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Колебательно нагруженные кольца должны иметь плотно подвижное соединение.

Посадки следует выбирать так, чтобы вращающее кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможности обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпус в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо должно быть установлено с зазором [2].

При местном нагружении кольца посадки подшипников на вал и в корпус выбирают по таблице 15.

Таблица 15

Размер посадочного диаметра, мм		Посадка
Свыше	До	На вал	В корпус стальной или чугунный
			Неразъемный	Разъемный
Нагрузка спокойная или с умеренными толчками и вибрацией, перегрузка до 150%
–	80	h5; h6; g5	H6; H7	H6; H7
80	260	g6; js6	G6; G7
260	500	f6; js6
500	1600		F7; F8
Нагрузка с ударами и вибрацией, перегрузка до 300%
–	80	h5; h6	Js6; Js7	Js6; Js7
80	260		H6; H7
260	500	g5; g6
500	1600

При колебательном нагружении не вращающегося кольца посадку подшипников на вал и в корпус выбирают по таблице 16.

Таблица 16

Размеры посадочных диаметров, мм		Посадки колец
		Внутренних		Наружных
свыше	до	классы точности подшипников
		0; 6	5; 4	0; 6	5; 4
–	80	k6	k5	K7	K6
80	260	js6	js5
260	–	h6	h5	Js7	Js6

Таблица 17

		Значение коэффициента K2 для
		вала			корпуса
свыше	до				для всех подшипников
–	0,4	1	1	1	1
0,4	0,7	1,2	1,4	1,6	1,1
0,7	0,8	1,5	1,7	2	1,4
0,8	–	2	2,3	3	1,8

Здесь d и D – соответственно диаметр отверстия и наружный диаметр подшипника; d₁ – диаметр отверстия полого вала; D₁ – диаметр наружной поверхности тонкостенного корпуса.

С увеличением радиальной нагрузки растет интенсивность нагрузки Р_Fr, а с увеличением последней повышается натяг в посадках (таблица 18).

Таблица 18

Диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника, мм		Допустимое значение PFr, кН/м
		при посадке на вал
свыше	до	js5 или js6	k5 или k6	m5 или m6	n5 или n6
18	80	до 300	300 – 1400	1400 – 1600	1600 – 3000
80	180	до 600	600 – 2000	2000 – 2500	2500 – 4000
180	360	до 700	700 – 3000	3000 – 3500	3500 – 6000
360	630	до 900	900 – 3500	3500 – 4500	4500 – 8000
Диаметр наружного кольца, мм		при посадке в корпусе
свыше	до	К6 или К7	М6 или М7	N6 или N7	Р7
50	180	до 800	800 – 1000	1000 – 1300	1300 – 2500
180	360	до 1000	1000 – 1500	1500 – 2000	2000 – 3300
360	630	до 1200	1200 – 2000	2000 – 2600	2600 – 4000
630	1600	до 1600	1600 – 2500	2500 – 3500	3500 – 5500