Основные теоретические сведения. Подшипники качения – наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготавливаемые на специализированных заводах
Подшипники качения – наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготавливаемые на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, определяемым наружным диаметром D наружного кольца и внутренним диаметром d внутреннего кольца, и неполной внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами. Вследствие малых допусков зазоров и малой допускаемой разноразмерности комплекта тел качения кольца подшипников и тела качения подбирают селективным методом. Полная взаимозаменяемость по присоединительным поверхностям позволяет быстро монтировать и заменять изношенные подшипники качения при сохранении их хорошего качества; при несоблюдении полной взаимозаменяемости качество подшипников ухудшается.
По ГОСТ 520-71 установлено пять классов точности подшипников, обозначаемых 0; 6; 5; 4; 2.
Класс точности подшипника выбирают исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы механизма.
Подшипники изготовляют с отклонением размеров внутреннего и наружного диаметров, не зависящих от посадки, по которой их будут монтировать. Для всех классов точности верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю.
Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий его эксплуатации, значения и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец. Согласно ГОСТ 3325-55 различают три основных вида нагружения колец: местное, циркуляционное и
колебательное.
Посадки следует выбирать так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо должно быть установлено с зазором. Следовательно, при вращающемся вале, соединение внутреннего кольца с валом должно быть неподвижным, а наружное кольцо установлено в корпусе с небольшим зазором; при неподвижном вале соединение внутреннего кольца с валом должно иметь посадку с небольшим зазором, а наружного кольца с корпусом должно быть неподвижным. Рекомендуемые посадки для подшипников качения и примеры их применения приведены в ГОСТ 3325-55 (СТ СЭВ 773-77).
4 Рассчитать и выбрать посадки для подшипника качения№ _216____
Перегрузка до _150______ % Радиальная нагрузка: FR =_3кН___
Исходные данные:
- тип подшипника – 216;
- нагрузка Pr = 3 кН;
- виды нагружения колец подшипника:
а) внутреннее – циркуляционное нагружение, наружное – местное нагружение;
б) внутреннее – местное нагружение, наружное – циркуляционное нагружение.
1. Из справочной литературы выбираем параметры заданного подшипника
Параметры подшипника 216
| |||||||||||||||
Из условий работы подшипника следует, что наружное кольцо испытывает циркуляционное нагружение местное нагружение, а внутреннее - местное нагружение
Для выбора посадки на внутреннее циркуляционно-нагруженное кольцо определяем интенсивность радиальной нагрузки на посадочной поверхности вала
,
где В1 – рабочая ширина посадочного места, м:
,
где В – ширина подшипника, В = 0,026 м;
r – радиус скругления колец подшипника, r = 0,004 м;
kp – динамический коэффициент посадки. Зависит от характера нагрузки: при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации kp = 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации kp = 1,8;
F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе: при сплошном вале F = 1;
FA – коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору. Так как Не действует осевая нагрузка
То согласно рекомендациям принимаем FA=1
кН/м,
По найденному значению РR и условиям задачи выбираем поле допуска посадочной поверхности вала, соединяемой с циркуляционно нагруженным внутренним кольцом по (ГОСТ 3325-85).
Поле допуска вала –h6.
Поле допуска отверстия в корпусе под наружное местно нагруженное кольцо выбираем в зависимости от перегрузки, типа корпуса (разъёмный или неразъёмный) и типа подшипника по т (ГОСТ 3325-85). Поле допуска отверстия в корпусе – K7.
Определяем числовые значения отклонений для этих полей допусков вала и отверстия в корпусе согласно (ГОСТ 25347-82):
отклонения вала 
80h6
es = +0 мкм;
ei = - 22 мкм;
отклонения отверстия в корпусе 140K7
ES = + 12 мкм
EI = -28 мкм.
Числовые значения отклонений для полей допусков подшипника L0 и l0 (класс точности 0) определяем по ГОСТ 520-2002, ГОСТ Р 52859-2007):
отклонения отверстия внутреннего кольца 
80L0
ES = 0;
EI=-20 мкм;
отклонения наружного кольца подшипника 140l0
es = 0;ei = - 25 мкм.
Посадка внутреннего кольца подшипника на вал – 140L0/ h6
(переходная).
Посадка наружного кольца в отверстие в корпусе – 140K7/l0 (переходная).
Определяем наибольшие и наименьшие натяги посадки наружного кольца 
Во избежание разрыва кольца определяем допустимое значение [N] по формуле Наибольший натяг выбранной посадки не должен превышать допустимого значения [N], определённого из условий прочности циркуляционно-нагруженного кольца:
где d - диаметр циркуляционно-нагруженного кольца, мм; 
- допускаемое напряжение при растяжении, МПа (для подшипниковой стали =400 МПа); К - коэффициент, принимаемый приближённо для подшипников лёгкой серии - 2,8; средней серии - 2,3; тяжёлой - 2.
Условие обеспечено.
Посадка внутреннего кольца подшипника на вал 
Радиальное усилие при этом воспринимается новыми участками дорожки качения кольца, что приводит к равномерному изнашиванию дорожки кольца.
Выполняем чертёж подшипникового узла, рабочие чертежи вала и корпуса, указываем обозначение посадок на чертежах, допуски формы и расположения поверхностей, шероховатости посадочных поверхностей вала и отверстия корпуса.
5 Выбор и расчет посадок шпоночного соединения