Связь допуска размера, допуска формы и высотных параметров шероховатости технологических процессов обработки (получения) поверхностей.

При нормировании шероховатости поверхностей рекомендуется согласовывать допуск на шероховатость с допусками размеров, формы и расположения поверхностей. Высота неровностей Rz не должна превышать: 5% допуска размера при допуске формы и расположения, составляющем 25% допуска размера; 10% допуска размера при допуске формы и расположения, составляющем 40% допуска размера; 20% допуска размера при допуске формы и расположения, составляющем 60% допуска размера. При допуске формы и расположения, превышающем 60% допуска размера, устанавливается шероховатость поверхности с высотой неровностей Rz, составляющей 20% и более допуска размера.

 

 

 

52. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах. Согласно ГОСТ 2.309-73 шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по нему поверхностей детали, независимо от методов их образования, кроме поверхностей детали, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции. Структура обозначения шероховатости приведена на рисунке13. В обозначении шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктор не устанавливает, применяют знак, показанный на рис. 13, б; этот знак является предпочтительным. В обозначении шероховатости поверхности, образуемой удалением слоя материала, применяют знак 13, в, а если поверхность образуется без снятия материала (литьем, ковкой, объемной штамповкой, прокаткой, волочением), применяют знак, показанный на рис. 13, г.

Значение параметра шероховатости Ra указывают в ее обозначении без символа, например 0,5; для остальных параметров – после соответствующего символа, например R_max 6,3; S_m 0,63; S 0,32; Rz 32; t50 70. Здесь указаны наибольшие допустимые значения параметров шероховатости; их наименьшие значения не ограничиваются. Можно указывать вид обработки, если он является единственным для данной поверхности (рис.14).

Обозначения шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. При недостатке места допускается располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а также разрывать выносную линию (рис.15, а). При изображении изделия в разрывом обозначение шероховатости наносят только на одной части изображения, по возможности ближе к месту указания размеров (рис. 15, б). При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей детали обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и не изображении не наносят (рис.16, а). При указании одинаковой шероховатости для части поверхностей детали в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение одинаковой шероховатости и знак, показанный на рисунке 13, б (рис. 16, б). Это означает, что все поверхности, на изображении которых не нанесены обозначения шероховатости или знак, показанный на рисунке 13, г, должны иметь шероховатость, указанную перед знаком в правом верхнем углу чертежа. Когда часть поверхностей изделия не обрабатывается по данному чертежу, в правом верхнем углу чертежа помещают знаки, показанные на рисунке 16, в. Если шероховатость одной поверхности различна на отдельных участках, эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих размеров и обозначений шероховатости

 

 

53. Измерение и контроль шероховатости поверхности – эти понятия на первый взгляд идентичны, но специалист должен запомнить, что при измерении любого параметра получают численные значения измеряемой величины, а при контроле определяют, входит ли деталь по контролируемому параметру в рамки наибольшего и наименьшего допустимых размеров. Как было сказано выше, все стандартизуемые параметры шероховатости определяются по профилю поверхности. Профильный метод – основной в оценке шероховатости во всем мире. Но детали машин контактируют друг с другом по поверхности и было бы вернее оценивать шероховатость по поверхности, а не по профилю. На основе этих двух методов и проводится измерение и контроль шероховатости поверхности

 

 

54. Стандартизация подшипников качения. Опоры вращения осей и валов называются подшипниками. По виду трения различают подшипники скольжения, в которых опорная поверхность оси или вала скользит по рабочей поверхности подшипника и подшипники качения, в которых благодаря установке шариков или роликов между опорными поверхностями оси или вала и подшипника наблюдается трение качения. По направлению действия воспринимаемой нагрузки подшипники делят на радиальные, т.е. воспринимающие радиальные нагрузки, упорные, воспринимающие только осевые нагрузки и радиально-упорные, воспринимающие одновременно радиальные и осевые нагрузки.

Подшипники качения являются стандартными изделиями, которые изготовляют на специализированных подшипниковых заводах. Подшипники обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям колец и ограниченной внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и дорожками качения колец. Вследствие особо высоких требований к точности указанных элементов используют принцип групповой сборки при изготовлении подшипников.

Термины и определения подшипников качения и их элементов регламентирует ГОСТ 24955-81; допуски и отклонения размеров, формы, точности вращения и зазоров ненагруженных подшипников – ГОСТ 25256-82. Основные размеры подшипников качения устанавливает ГОСТ 3478-79.

Система условных обозначений подшипников качения. Маркировка подшипников качения отражает основные параметры и конструктивные особенности подшипников. Обозначения наносят на торец колец подшипников. Первые две цифры, считая справа налево, обозначают внутренний диаметр подшипника. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм эти две цифры надо умножить на 5, чтобы получить фактический внутренний диаметр в миллиметрах. Для подшипников с внутренним диаметром до 20 мм принято иное обозначение: маркировки 00, 01, 02, 03 фактически означают диаметры 10, 12, 15 и 17 мм соответственно. Третья цифра справа указывает серию подшипника по диаметральным размерам и ширине. Приняты следующие обозначения: 1 – особо легкая серия, 2 – легкая, 3 – средняя, 4 – тяжелая, 5 – легкая широкая, 6 – средняя широкая серия. Четвертая цифра справа означает тип подшипника: 0 – радиальный шариковый однорядный, 1 – радиальный шариковый двухрядный сферический, 2 – радиальный с короткими цилиндрическими роликами, 3 – радиальный двухрядный сферический с бочкообразными роликами, 4 – радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами, 5 – радиальный с витыми роликами, 6 – радиально-упорный шариковый, 7 – радиально-упорный роликовый конический, 8 – упорный шариковый, 9 – упорный роликовый. Пятая и шестая цифры справа характеризуют конструктивные особенности подшипника. Седьмая цифра обозначает серию подшипника по ширине.

В станкостроении применяют также специальные типы шпин­дельных подшипников качения, которые отличаются от обычных не только повышенной точностью, но и конструктивными особен­ностями. Основная цель при создании специальных шпиндельных подшипников — повышение их точности, грузоподъемности и быстроходности. К таким подшипникам относится двухрядный подшипник с цилиндрическими роликами, выпущенный специально для шпиндельных опор станков. Двойной ряд ро­ликов и их шахматное расположение повышают грузоподъемность подшипника. Цилиндрические тела качения можно обработать весьма точно, и поэтому точность вращения шпинделей в таких подшипниках достигает нескольких микрон. Расточка внутреннего кольца на конус позволяет создавать предварительный натяг в подшипнике. В результате этих преимуществ подшипники этого типа все шире применяют для шпиндельных узлов различных станков, обеспечивая высокую точность, жесткость и долговеч­ность опор.

В практике станкостроения имеются примеры успешного при­менения стандартных узлов для опор шпинделей, включающих специальные прецизионные подшипники и другие детали под­шипникового узла (стаканы, втулки, фланцы). На рис. 94 показан узел передней опоры шпинделя с подшипниками типа UKF. Каж­дый двухрядный шариковый подшипник вместо сепаратора имеет разделяющие шарики, которые охватываются кольцом.

55. Классы точности подшипников качения по присоединительным диаметрам. ГОСТ520 –89 распространяется на шариковые и роликовые подшипники с внутренним диаметром от 0,6 до 2000 мм и устанавливает пять классов точности подшипников, технические требования к материалам и термообработке, шероховатость присоединительных поверхностей, допуски на размеры, отклонения формы и расположения элементов отдельных колец и подшипников в сборе и др.

Классы точности подшипников качения обозначают в порядке повышения точности арабскими цифрами 0, 6, 5, 4 и 2. Класс точности проставляют через тире перед условным числовым обозначением подшипника, например, 5 – 208, 6 – 36 205. Нулевой класс в обозначениях не указывают, поскольку он является основным и принят к выпуску для всех типов подшипников качения. Чем выше класс точности, тем более ограничена номенклатура типоразмеров изготовляемых по ним подшипников. Это объясняется как сужением области их применения, так и существенным повышением цен подшипников. С повышением класса точности возрастают точностные требования ко всем элементам подшипников как внутренним, обеспечивающим точность вращения и зазоры, так и внешним, обеспечивающим посадку колец в изделии. Для внутренних колец шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников с номинальным размером присоединительного диаметра от 18 до 30 мм допуски составят в зависимости от класса точности в мкм:

 

Повышение точности обработки деталей шарикоподшипников и уменьшение зазора между деталями с 20 до 10 мкм увеличивает срок службы подшипника с 740 до 1200 часов.

Поля допусков колец подшипников. Для всех классов точности подшипников верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю. Таки образом, средние диаметры наружного и внутреннего колец d_m и D_m приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, а следовательно, посадку соединения наружного кольца с корпусом назначают с системе вала, а посадку в соединения внутреннего кольца с валом - в системе отверстия Допускаемые отклонения посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов по овальности и конусообразности составляют соответственно для подшипников 0 и 6 классов точности половину, а для 5 и 4 – четверть допуска на диаметр в любом сечении посадочной поверхности.

 

 

56. Виды нагружения колец подшипников качения. Установлено три вида нагружения: местное, циркуляционное и колебательное. При местном нагружении постоянная по величине радиальная нагрузка воздействует на один и тот же ограниченный участок дорожки качения (преимущественно наблюдается на невращающемся кольце подшипника) и вызывает местный износ. Поэтому идея присоединения таких колец к соответствующей детали в изделии заключается в получении посадки с небольшим средневероятным зазором, вследствие чего кольцо в процессе работы под воздействием отдельных толчков, сотрясений и других факторов будет периодически проворачиваться, износ дорожки станет более равномерным и долговечность кольца значительно возрастет.

Посадки подшипников качения. Перечень полей допусков, отобранных из ГОСТ 25347-82 для образования подшипниковых посадок, рекомендации для выбора из них оптимальных сопряжений в конкретных случаях и дополнительные требования к присоединительным поверхностям деталей содержит ГОСТ 3325- 85.

Отличие подшипниковых посадок от обычных посадок цилиндрических соединений при одинаковом обозначении и предельных отклонениях поля допуска сопрягаемой детали состоит в том, что зазоры и натяги в них будут иметь другие значения из-за отличий в величине, а для внутренних колец и расположении полей допусков основных деталей.

С повышением класса точности подшипника возрастают требования к точности посадочных мест деталей. При классе точности 2 она установлена на грани достижимой в производственных условиях (IT3, IT4, IT5). Посадку выбирают отдельно для каждого кольца по таблицам ГОСТ 3325-85 в зависимости от вращения или неподвижности кольца, вида нагружения, режима работы, а также размеров и типа подшипника.

Влияние посадки на радиальный зазор. В подшипниках качения различают исходный, монтажный и рабочий зазор. Исходный зазор подшипник качения имеет в свободном состоянии. По ГОСТ 24810-81 по типам подшипников установлены условные обозначения групп зазоров (обозначают арабскими цифрами, а одну из ни словом «нормальная»). Группы различаются размерами радиального и осевого зазоров. Условное обозначение группы радиального зазора, кроме нормальной, должно быть нанесено на подшипник и упаковку слева от обозначения класса точности подшипника. Монтажный зазор устанавливается в подшипнике после его сборки в изделии. Вследствие посадки одного из колец с гарантированным натягом монтажный зазор всегда меньше исходного. Рабочий зазор имеет место между телами качения и дорожками качения при установившемся режиме работы. Он является наиболее важным. Его значение определяется действующими радиальными усилиями и температурой. Рабочий зазор не должен быть большим, так как чем он меньше, тем равномернее и на большее число тел качения распределяется нагрузка. Отсутствие рабочего зазора может привести к заклиниванию тел качения. В то же время при больших нагрузках подшипники монтируют с некоторым предварительным натягом, который при работе переходит в небольшой зазор. В ответственных случаях монтажный натяг находят расчетным путем.

Выбор посадок. Выбор посадки в основном зависит от величины, направления и характера действующих на подшипник нагрузок, от типа и размера подшипника и способа установки его в узел, а также от класса точности подшипника. Условия работы внутренних и наружных колец зависят главным образом от того, вращается данное кольцо относительно действующей на подшипник радиальной нагрузки или оно неподвижно. Посадка выбирается из стандарта (ГОСТ 3325-85).

 

 

57. Сопрягаемые поверхности, требования к точности формы, расположения и шероховатости сопрягаемых поверхностей. Торцевое биение заплечиков валов и корпусов, в которые упираются кольца подшипников, для малых диаметров (до 50 и 80 мм соответственно) при переходе от 0 к 4-му классу точности уменьшается в пять раз и составляют не более 20 для валов и 40 мкм для корпусов (рис.3 и 4). Большое торцевое биение вызывает перекос кольца, что недопустимо. Так радиальные шариковые подшипники могут работать при перекосах не более 15', большие перекосы снижают долговечность подшипника, возможен его перегрев и разрыв сепаратора. Пагубно сказывается перекос колец и на роликовых подшипниках. На надежность работы подшипниковых узлов значительно влияет отклонение от соосности, но регламентация норм на отклонения от соосности отдельных элементов составных частей изделий затруднена в связи с разнообразием их конструкций, размеров, условий применения и сложности измерения.

К шероховатости посадочных и торцовых поверхностей колец подшипников, а также валов и корпусов предъявляют повышенные требования. Например, у колец подшипников классов точности 4 и 2 диаметром до 250 мм параметр шероховатости должен быть в пределах 0,63 – 0, 32 мкм. Особое значение имеет шероховатость поверхности дорожек и тел качения: уменьшение параметра шероховатости от 0,32 – 0,16 до 0,16 – 0,08 повышает ресурс подшипников более чем в два раза, а дальнейшее снижение шероховатости до 0,08 – 0,04 мкм еще на 40%.

Обозначение посадок на чертежах. Для обозначения подшипниковых посадок введены специальные обозначения. В качестве символа основного отклонения принята начальная буква L. В сочетании с цифрой класса точности подшипника получены удобные обозначения для полей допусков присоединительных диаметров наружных колец (l0 … l2) и внутренних колец (L0 … L2). На рисунке 5,а показано назначение и написание посадок колец подшипника 6-308 при условии, что вращается и испытывает циркуляционное нагружение наружное кольцо. Расточка в корпусе выполнена на всем протяжении размером Ø90N7 и потому для защитной крышки вынужденно назначается комбинированная внесистемная посадка Ø90 N7/d10, обеспечивающая свободную установку крышки, закрепляемую затем винтами, и экономичность изготовления ее посадочной поверхности.

Кроме того стандарт допускает и другой метод обозначения сопряжений подшипников и деталей. Поскольку применение системы отверстия для соединения внутреннего кольца подшипника с валом и системы вала для соединения наружного кольца с корпусом является обязательным, на сборочных чертежах посадки колец подшипников можно обозначать одним полем допуска, например Ø40k6, Ø90Н7

 

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: