Лекция 13. Классы точности подшипников

Классы точности подшипников

Допуски и посадки подшипников качения

ЛЕКЦИЯ 11, 12

Подшипники качения являются наиболее распространёнными стандартными узлами, изготовляемыми на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, определяемым наружным диаметром наружного кольца D, внутренним диаметром внутреннего кольца d, шириной колец В. это позволяет быстро монтировать их в узлах и заменять при ремонте.

Качество подшипников качения при прочих равных условиях определяется точностью присоединительных размеров D, d, В и тел качения, и точностью вращения, характеризуемой радиальным и осевым биением дорожек качения и торцов колец.

В зависимости от указанных показателей точности по СТ СЭВ 774 – 77 установлено пять классов точности подшипников: 0, 6, 5, 4, 2. Самый точный – 2-й класс, у которого точностые показатели в 10 раз выше, чем у нулевого класса.

Класс точности подшипника выбирают исходя из степени точности механизма в целом и условий его работы.

0 и 6 классы применяют в общем машиностроении в узлах нормальной и повышенной точности, причём 6-й класс применяют при больших частотах вращения валов.

5 и 4 классы применяют в станкостроении, причём 4 – в прецизионных станках.

2 класс применяют в особо точных изделиях (гироскопы, космическая техника).

Пример обозначения подшипников 6 – 205, где 6 – класс точности, 205 – серия.

Поля допусков колец подшипников качения

r

L

B

По СТ СЭВ 774 – 77

Для сокращения номенклатуры подшипники качения изготовляют с отклонениями размеров колец, не зависящими от посадок, по которым их будут монтировать.

Отклонения зависят только от класса точности и величины размеров колец.

Для всех классов точности верхнее предельное отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю.

Т. е. наружное кольцо является основным валом, а внутреннее – основным отверстием. Но в отличии от основного отверстия в гладких цилиндрических соединениях поле допуска на внутреннее кольцо подшипника зеркально перевёрнуто вниз. Вследствие этого, обычные переходные посадки в сочетании с таким полем допуска дают, как правило, только натяги.

Поля допусков колец подшипников буквами не обозначают т.к. их отклонения определяются по специальному ГОСТу СТ СЭВ 774 – 77.

Посадки нужно выбирать так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможность обкатки или проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо нужно монтировать с зазором.

Исходя из этого:

1. при вращающемся вале необходимо иметь неподвижное соединение внутреннего кольца с валом; наружное кольцо соединить с корпусом с небольшим зазором;

2. при неподвижном вале внутреннее кольцо должно иметь посадку на валу с небольшим зазором, а наружное кольцо – неподвижную в корпусе.

Рекомендуемые поля допусков и примеры их применения приведены в СТ СЭВ 773 – 77.

С зазором монтируют то кольцо, которое испытывает местное нагружение; при такой посадке устраняется заклинивание шариков, а кольцо, смонтированное с зазором под действием толчков и вибрацией постепенно поворачивается по посадочной поверхности, благодаря чему износ беговой дорожки происходит равномерно по всей окружности кольца, что увеличивает срок службы подшипника

Также с зазором монтируется кольцо подшипника, испытывающее колебательное нагружение.

Рекомендуемые посадки с зазором выбирают по табл. 4.76 и 4.84 (Мягков).

Монтаж подшипника с натягом производят преимущественно по тому кольцу, которое испытывает циркуляционное нагружение.

Поэтому, в обозначении подшипниковых посадок записывают только поле допуска отверстия под наружное кольцо подшипника или вала под внутреннее кольцо.

Например, Ø50Н7 – для наружного кольца, Ø36m9 – для внутреннего кольца.

Выбор посадок подшипников качения на валы и в корпуса

Посадку подшипников качения на вал и в корпус выбирают в завсимости от типа подшипника (радиальный, радиально-упорный, упорный), его размера, условий его эксплуатации, величины и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец.

В соответствии с СТ СЭВ 773 – 77 различают три основных вида нагружения колец: местное, циркуляционное, колебательное

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку F_r одним и тем же ограниченным участком окружности дорожки качения и передаёт её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса, что имеет место, например, когда кольцо не вращается относительно нагрузки.

При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку F_r последовательно всей окружностью дорожки качения и передаёт её также последовательно всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение кольца получается при его вращении относительно постоянно-направленной нагрузку F_r или наоборот, при радиальной нагрузке, вращающейся относительно рассматриваемого кольца.

При колебательном нагружении вращающееся кольцо воспринимает равнодействующую нагрузку F_r+с двух радиальных нагрузок (одна F_r – постоянная по направлению, а другая F_с – меньшая по величине, вращается) ограниченным участком окружности дорожки качения и передаёт её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Равнодействующая нагрузка F_r+с не совершает полного оборота, а колеблется в пределах некоторого сектора.

Взаимозаменяемость зубчатых передач.

Зубчатые передачи - это сложные кинематические пары, которые имеют ряд назначений, а именно: передача крутящих| моментов, смены направления движения, смены частоты вращения, преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Классифицируются зубчатые передачи по таким признакам:

назначением /кинематические, скоростные, силовые, общего назначения/;

формой детали /цилиндрические, конические, гипоидные, червячные/;

направлением зуба /прямо- и косозубые, шевронные/;

формой зуба /эвольвентные, циклоидные, дуга круга/.

Геометрические параметры зубов зубчатых колес стандартизированы. Самые распространенные в промышленности зубчатые колеса с эвольвентным| профилем зуба, ГОСТ 13755-81 /СТ СЭВ| 308-76/.