 |
Допуски и посадки подшипников качения
|
|
|
|
Подшипники качения являются наиболее распространенными стандартными сборочными единицами, которые изготавливаются на специализированных заводах и обладают полной внешней взаимозаменяемостью, что и обуславливает их широкое распространение.
Стандарт ГОСТ 520-71 «Подшипники качения. Общие технические условия». устанавливает пять классов точности подшипников: 0, 6, 5, 4, 2 (в порядке повышения точности)
Качество подшипников определяется (рис. 3.12):
· точностью выполнения присоединительных размеров D, d, B, шероховатости рабочих поверхностей, отклонениями их формы;
· точностью вращения дорожек качения и торцев подшипника (радиальное и торцевое биение).
Отклонения наружного и внутреннего кольца подшипников не зависит от посадки, по которой они будут устанавливаться на валы и в корпус.
Это значительно сокращает номенклатуру выпускаемых подшипников.
Для всех классов подшипников верхнее отклонение присоединительных размеров равно нулю.
Наружное кольцо подшипника выполняет роль основного вала и сопряжения с ним образуется по системе вала.
Внутреннее кольцо является основным отверстием, но поле допуска расположено в «минус», а не в «плюс», как у обычного основного отверстия.
На схемах поля допусков колец подшипников обозначают буквами L и l (соответственно – внутреннего и наружного кольца) и цифрами соответствующего класса точности. Рекомендованные посадки для различных видов соединений указаны на рис. 3.13.
Для установки подшипников нельзя применять посадки с большими натягами из-за тонкостенности конструкции и необходимости получения рабочих зазоров. Поэтому поле допуска отверстия внутреннего кольца повернуто, что обеспечивает соединения с небольшим гарантированным натягом при использовании стандартных полей допусков валов m, n, k, js.
|
|
|
На чертежах сопряжений подшипников указываются только обозначения полей допусков валом и отверстий корпусов, которые сопрягаются с подшипниками (рис. 3.14).
Выбор посадок подшипников качения на валы и в отверстия корпусов зависит от видов нагружения, условий эксплуатации, от типа и размера подшипников.
Различают нагружения: местные, циркуляционные и колебательные.
При местном нагружении результирующая радиальная нагрузка воспринимается ограниченным углом окружности дорожки качения, а при циркуляционном – последовательно всей окружностью дорожки качения.
При колебательном нагружении равнодействующая нагрузка не совершает полного оборота, а колеблется на отдельном участке.
При выборе посадок для подшипников качения необходимо соблюдать следующие правила:
вал вращается: необходимо обеспечить неподвижное соединение внутреннего кольца с валом. Наружное кольцо устанавливается в корпус с небольшим зазором.
вращается корпус: наружное кольцо устанавливается с натягом, а внутреннее кольцо устанавливается на вал с зазором.
С зазором монтируют то кольцо, которое испытывает местное нагружение, т.к. в этом случае улучшается условие работы тел качения.
При циркуляционном нагружении кольца посадку для него определяют расчетом по интенсивности радиальной нагрузки:
Pr= 
где Fr – результирующая радиальная нагрузка на опору, учитывающая радиальную и осевую нагрузки;
b – рабочая ширина подшипника с учетом фасок, b=B-(r1+r2);
K1 – динамический коэффициент посадок, зависящий от нагрузки: при перегрузке до 150% K1=1, при перегрузке до 300% K1=1,8 и т.д.;
K2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. При сплошном вале K2=1;
K3 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипников или между сдвоенными шарикоподшипниками. Для однорядных не сдвоенных подшипников K3=1.
|
|
|
По расчетной величине интенсивности нагрузки по табл. 3.8 и 3.9 определяем вид сопряжения для рассматриваемого кольца.
Таблица 3.8
Зависимость вида сопряжения внутреннего кольца с валом от допускаемых нагрузок.
| Диаметр d отверстия внутреннего кольца подшипника, мм | Допускаемые значения Pr, кН/м, при поле допуска вала | ||||
| Свыше | До | js5; js6 | k5; k6 | m5; m6 | n5; n6 |
| До 300 » 600 » 700 » 900 | 300-1400 600-2000 600-3000 900-3500 | 1400-1600 2000-2500 3000-3500 3500-4500 | 1600-3000 2500-4000 3500-6000 4500-8000 |
Таблица 3.9
Зависимость вида сопряжения наружного кольца с корпусом от допускаемых нагрузок.
| Диаметр D наружного кольца подшипника, мм | Допускаемые значения Pr, кН/м, при поле допуска отверстия | ||||
| Свыше | До | K6; K7 | M6; M7 | N6; N7 | P7 |
| До 800 » 1000 » 1200 » 1600 | 800-1000 1000-1500 1200-2000 1600-2500 | 1000-1300 1500-2000 2000-2600 2500-3500 | 1300-2500 2000-3300 2600-4000 3500-5500 |
Сопряжения подшипников осуществляют при соблюдении следующих соотношений квалитетов отверстий и валов с классами точности подшипников (табл. 3.10)
Таблица 3.10
Соотношение квалитетов точности валов и отверстий с классами точности подшипников.
| Квалитеты валов и отверстий | ||||
| Классы точности подшипников | 6,0 |
При работе подшипников в условиях повышенных температур необходимо учитывать неравномерность нагрева колец подшипников, и чем выше температура, тем больший натяг нужно брать для сопряжения внутреннего кольца.
Контрольные вопросы:
1. Что такое система вала и система отверстия?
2. Что такое поля допусков предпочтительного применения и как их применяют?
3. Что называют основным отклонением? Как располагается основное отклонение на схемах?
4. Что называют посадкой в системе вала?
5. Что называют посадкой в системе отверстия?
6. Как обозначают посадки на чертежах?
7. Как выбрать квалитет точности?
8. В зависимости от каких параметров выбирают и назначают посадки?
9. Сколько классов точности подшипников?
10. Какую роль играют наружное и внутреннее кольцо подшипника при обеспечении сопряжений?
|
|
|
11. Как рассчитать интенсивность радиальной нагрузки?
Глава 4 Система допусков и посадок конусов
|
|
|
