Допуски и посадки подшипников качения

Назначение и классы точности подшипников качения

КАЧЕНИЯ

СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ

МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ТИПОВЫХ СОПРЯЖЕНИЙ

ЛЕКЦИЯ № 5

Маркировка калибров

При маркировке калибров на нем указывают (рис. 4.10): номинальный размер детали, для контроля которой он предназначен, буквенное выражение поля допуска, цифровые величины предельных отклонений, контролируемой детали в миллиметрах (на рабочих калибрах), тип калибра (ПР, НЕ, К-И) и товарный знак завода-изготовителя.

Рис. 4.9. Схема полей допусков калибров для контроля деталей сопряжения Ø75H7/d8

Рис. 4.10. Двусторонний двухпредельный калибр – пробка

В заключение следует отметить, что контроль точности ответственных размеров деталей следует производить не калибрами, а универсальными измерительными средствами. Это позволяет оценивать действительные размеры, точность формы деталей и на основе этой информации управлять технологическим процессом механической обработки и тем самым повышать качество машин.

В металлообработке для контроля глубин и высот уступов применяют предельные калибры, представляющие собой ступенчатые пластины различной формы. Проходную сторону у этих калибров обозначают буквой Б (большая), а непроходную буквой М (меньшая). На обе стороны калибра кроме допуска на изготовление калибра назначается допуск на износ. Предельные калибры для контроля уступов и впадин применяют для размеров от 1 до 500 мм, с полем допуска от IT11 и грубее.

Подшипники качения являются широко распространенными стандартными узлами, изготавливаемыми на специализированных подшипниковых заводах. Они применяются практически во всех машинах и механизмах в качестве опор валов и осей. Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью (по присоединительным размерам), то есть по наружному D и внутреннему d диаметрам колец. В свою очередь подшипники качения обладают неполной внутренней взаимозаменяемостью. Обусловлено это малыми допусками и зазоров и допусками на размеры тел качения (шариков или роликов). В связи с этим детали подшипников качения изготавливают с расширенными допусками, а затем применяют селективную сборку. Полная взаимозаменяемость по присоединительным размерам позволяет производить быструю замену, вышедших из строя подшипников с сохранением требуемого качества узлов.

При прочих равных условиях качество подшипников качения определяется следующими факторами:

точностью присоединительных размеров d, D и шириной кольца В, а для роликовых радиально – упорных подшипников – точностью монтажной высоты Т (рис. 5.1);

Рис. 5.1. Схемы подшипников качения: радиального (а) и конического радиально –

упорного (б)

точностью формы и взаимного расположения поверхностей колец подшипников и их шероховатостью;

точностью формы, размеров тел качения в одном подшипнике и шероховатостью их поверхностей;

точностью вращения, которая характеризуется осевым и радиальным биением беговых дорожек колец подшипника, а также торцовым биением колец подшипника.

В зависимости от указанных факторов, определяющих точность подшипников по стандарту СТ СЭВ 774 – 77установлено пять классов точности подшипников качения, обозначаемых цифрами (в порядке увеличения точности): 0; 6; 5; 4; 2. Различия в требованиях к точности для каждого класса очень существенны. Например, для радиальных и радиально – упорных подшипников качения d = 80 ….. 120 мм допустимое радиальное биение дорожки качения внутреннего кольца и биение торца подшипника 2 – го класса составляет 2,5 мкм, а у подшипников 0 – го класса указанные биения составляют 25 мкм, то есть различаются в 10 раз.

До появления стандарта СТ СЭВ 774 – 77 классы точности подшипников качения обозначались буквами, а не цифрами. Класс точности обозначался первой буквой его названия: Н – нормальный; П – повышенный; В – высокий; С – сверхвысокий; А – прецизионный. Новое и старое обозначение классов точности подшипников качения взаимосвязаны следующим образом:

0; 6; 5; 4; 2

Н; П; В; С; А.

По стандарту СТ СЭВ 774 – 77 класс точности подшипника качения указывается в обозначении подшипника, через тире перед условным его обозначением. Например, 6 – 205, 0 – 310 и т. д.

Выбирают класс точности подшипника исходя из предъявляемых требований к точности вращения, в соответствии с условиями работы механизма. Для большинства машин и механизмов общего назначения применяют подшипники качения класса 0 (нормального). Боле высокие классы точности подшипников применяют для больших частот вращения и в случаях необходимости обеспечения высокой точности вращения (шпиндели шлифовальных и прецизионных станков, подшипниковые узлы авиационных двигателей, высокоточные приборы и т. д.).

С целью сокращения номенклатуры выпускаемых подшипников качения их изготавливают с отклонениями наружного и внутреннего диаметров колец, не зависящими от посадок, по которым они будут монтироваться в машине или механизме. Для всех, без исключения, классов подшипников наружный диаметр наружного кольца (посадочный размер в корпус) изготавливается как основной вал. Следовательно, верхнее отклонение у него равно нулю, а нижнее имеет знак “минус” (рис. 5.2, а).

Рис. 5.2. Схемы полей допусков наружного (а) и внутреннего (б) колец

подшипника качения

Внутреннее кольцо подшипника качения изготавливается с полем допуска основного отверстия (штриховой прямоугольник на рис. 5.2, б), но для получения большего числа посадок кольца с небольшим натягом из числа переходных посадок, поле допуска внутреннего кольца переворачивается (сплошной прямоугольник на рис. 5.2, б). Следовательно, для внутреннего кольца подшипника посадки с небольшим гарантированным натягом можно получить, используя основные отклонения, применяемые для переходных посадок: k, m, n. Посадки с большими натягами для подшипников качения не применяются, так как тонкостенные кольца подшипника будут деформироваться и возникнут сложности в обеспечении необходимого рабочего зазора между телами качения и беговыми дорожками колец.

В целях обеспечения высокого качества подшипниковых узлов непостоянство диаметров колец (овальность) и средняя конусообразность колец шариковых и роликовых радиально – упорных подшипников 5 – 2-го классов точности допускается не более 50% допуска на диаметры колец (D_m и d_m). В свободном состоянии подшипника овальность и конусообразность могут быть больше 50% от допуска, но при монтаже подшипника его кольца выправляются. В связи с изложенным, стандартом устанавливаются предельные отклонения предельные отклонения номинальных значений D, d и среднего значения диаметров D_m, d_m. Величины D_m и d_m определяют как среднее арифметическое наибольшего и наименьшего значений диаметра, измеренных в двух крайних сечениях кольца.

Высокие требования предъявляются к шероховатости посадочных и торцовых поверхностей колец подшипников качения. Повышенные требования к шероховатости поверхностей предъявляются и для валов и посадочных мест корпусов. Например, у колец подшипников качения 4 и 2 – го классов точности диаметром до 250 мм шероховатость указанных выше поверхностей должна быть в пределах Rа = 0,63 … 0,32 мкм. Особые требования предъявляются к шероховатости поверхностей тел качения и беговых дорожек колец подшипников: например, уменьшение шероховатости этих поверхностей от Rа = 0,32....0,16 мкм до Rа = 0,16 … 0,06 мкм повышает ресурс подшипника более чем в два раза, а дальнейшее уменьшение шероховатости поверхностей тел качения и беговых дорожек колец подшипника до Rа = 0,08.. 0,04 мкм увеличивает ресурс подшипника еще на 40 %.

Примеры указания требований к точности деталей подшипникового узла приведены на рис. 5.3. Для соединения колец подшипников с валами и корпусами применяют специальные, так называемые, подшипниковые посадки. Отличие подшипниковых посадок от посадок по ГОСТ 25346 – 89 состоит в том, что зазоры и натяги в этих посадках имеют другие величины. Это обусловлено тем, что предельные отклонения колец подшипников качения по СТ СЭВ 774 – 77 отличаются от предельных отклонений устанавливаемых ГОСТ 25346 – 89 (СТ СЭВ 145 – 88). По СТ СЭВ 774 – 77 посадка подшипника качения указывалась одним полем допуска. Например, Æ40k6, Æ90Н7, то есть указывалось только поле допуска сопрягаемой с кольцом подшипника детали. По ГОСТ 3325 – 85 в подшипниковых посадках наружное и внутреннее кольцо обозначаются буквой l и L, после которых указывается класс точности подшипника. Например, l0,L0. Цифра 0 означает класс точности подшипника качения. Следовательно, посадки колец подшипника будут выглядеть следующим образом: Æ40k6/L0, Æ90Н7/l0.

Дата добавления: 2014-01-07