- •3. Посадки
- •3.1. Посадки с зазором
- •3.2. Посадки с натягом
- •3.3. Переходные посадки
- •6. Система допусков и посадок для подшипников качения
- •7. Задание на самостоятельную работу
- •7.1. Порядок выполнения работы
- •7.2. Пример выполнения работы
- •8. Вопросы для самоконтроля
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
Рис. 13. Примеры обозначения посадок на сборочных чертежах
Размеры с неуказанными предельными отклонениями не имеют обозначения предельных отклонений непосредственно у номинальных размеров, они оговорены общей записью в технических требованиях чертежа. Как правило, это размеры несопрягаемых элементов относительно низкой точности, к которым не предъявляется существенных функциональных требований.
Точность таких элементов нормируют либо квалитетами (от 12 до 17 для размеров от 1 до 1000мм), обозначенными IT, либо классами точности по ГОСТ 30893.1-2002, который предусматривает 4 класса точности («точный», «средний», «грубый», и «очень грубый»), допуски по которым обозначаются соответственно t1, t2, t3 и t4. Допуски класса точности «точный» соответствуют допуску IT12, «средний» − IT14, «грубый» − IT16, «очень грубый» − IT17.
Неуказанные предельные отклонения размеров обозначаются в следующих вариантах:
а) неуказанные предельные отклонения размеров H14, h14, ± |
; |
б) неуказанные предельные отклонения размеров +t2, t2, ± t2/2; |
|
в) неуказанные предельные отклонения размеров ± t2/2.
Обозначения H14, + t2 определяют отклонения отверстий, а h14, t2 относятся к валам. Обозначения ± IT14/2 или ± t2/2 определяют симметричные отклонения остальных элементов, в частности таких, которые не относятся к отверстиям и валам, например расстояния между осями отверстий.
6.СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
Подшипники качения − это опоры вращающихся или качающихся деталей машин, работающие на основе трения качения.
Присоединительными размерами подшипника качения являются наружный диаметр D наружного кольца и внутренний диаметр d внутреннего кольца (рис. 14).
~25 ~
B |
Подшипники качения |
облада- |
|||
ют полной внешней взаимозаменяе- |
|||||
|
|||||
|
мостью по присоединительным по- |
||||
|
верхностям, так как они стандарти- |
||||
|
зованы и изготавливаются на спе- |
||||
|
циализированных заводах огромны- |
||||
|
ми партиями. Полная взаимозаме- |
||||
|
няемость |
по |
присоединительным |
||
|
поверхностям |
позволяет |
быстро |
||
|
монтировать и заменять изношен- |
||||
|
ные подшипники качения при со- |
||||
Рис. 14. Подшипник качения |
хранении |
требуемой работоспособ- |
|||
ности подшипникового узла. |
|
||||
|
|
||||
Качество подшипников при прочих равных условиях определяется |
|||||
точностью присоединительных размеров D, d, ширины колец B, точно- |
|||||
стью формы и взаимного расположения поверхностей колец подшипников |
|||||
и тел качения и их шероховатости, точностью вращения, характеризуемой |
|||||
радиальным и осевым биениями дорожек качения и торцов колец. |
|
||||
ГОСТ 520-2002 в зависимости от указанных показателей точности |
|||||
устанавливает пять классов точности подшипников, обозначаемых (в по- |
|||||
рядке повышения точности) 0; 6; 5; 4; 2. |
|
|
|
||
Класс точности подшипника выбирают исходя из требований, |
|||||
предъявляемых к работе механизма. Для большинства механизмов общего |
|||||
назначения применяют подшипники класса 0. Подшипники более высоких |
|||||
классов точности применяют при больших частотах вращения и в случае, |
|||||
когда требуется высокая точность вращения (например, для шпинделей |
|||||
шлифовальных и других прецизионных станков, для авиационных двига- |
|||||
телей, приборов и т.д.). В гироскопических и других особо точных прибо- |
|||||
рах и машинах используют подшипники класса 2. |
|
|
Взависимости от условий работы подшипников качения посадки их
вузлах должны быть различными. Так как подшипники стандартизованы (поля допусков на присоединительные размеры заложены в соответствующем стандарте) и выпускаются вне зависимости от характера сопряжения в каком-то конкретном узле, различные посадки обеспечиваются изменением полей допусков сопрягаемых с ними деталей, т.е. валов и отверстий в корпусах. Это означает, что посадки подшипника качения на вал
~26 ~
выполняются в системе отверстия, а в корпус − в системе вала. При этом отверстие внутреннего кольца является основным отверстием, а наружная поверхность наружного кольца – основным валом.
Расположение полей допусков присоединительных размеров подшипника качения показано на рис.15. Здесь hB − поле допуска наружного диаметра наружного кольца, KB − поле допуска внутреннего диаметра внутреннего кольца (буква В от английского слова Bearing − подшипник).
D |
d |
Рис. 15. Поля допусков подшипника качения |
Из схемы допусков видно, что расположение поля допуска диаметра отверстия внутреннего кольца для подшипников отличается от основного отклонения H, принятого для основных отверстий в системе допусков и посадок ЕСДП. Поле расположено не вверх относительно нулевой линии, т.е. в плюс (в «тело»), а вниз от нулевой линии, т.е. в минус, что в большей степени соответствует основному отклонению K.
При таком перевёрнутом расположении поля допуска отверстия внутреннего кольца подшипника для получения соединений с валами с небольшим натягом не нужно прибегать к специальным посадкам, их можно получить, используя для валов поля допусков системы ЕСДП (n6, m6, k6, js6). Расположение поля допуска наружного диаметра подшипников соответствует основному валу в системе ЕСДП (отклонение h). Что касается численных значений допусков на присоединительные размеры D
~27 ~
и d, то они зависят от номинального размера и класса точности подшипника.
Выбор посадок колец на вал и в корпус в основном зависит от вида нагружения колец. Различают три вида нагружения колец: местное, циркуляционное и колебательное.
Местное нагружение – кольцо воспринимает радиальную нагрузку Fr лишь ограниченным участком дорожки качения и передает её соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса.
Циркуляционное нагружение – кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения.
На рис. 16 показаны два варианта установки подшипника качения при действии радиальной нагрузки Fr постоянного направления.
Первый вариант – наружное кольцо неподвижное, внутреннее кольцо вращается (рис. 16, а). В этом случае наружное кольцо будет испытывать местное нагружение, а внутреннее – циркуляционное. Примером могут служить подшипники редуктора, в которых внутренние кольца вращаются вместе с валами.
Второй вариант – внутреннее кольцо неподвижное, а вращается наружное кольцо (рис. 16, б). В этом случае наружное кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а внутреннее – местное. В качестве примера можно привести узел, в котором промежуточное (паразитное) зубчатое колесо вращается вместе с наружным кольцом подшипника относительно неподвижной оси.
Если вместе с вращающимся кольцом вращается и направление нагрузки, то это кольцо будет испытывать местное нагружение, а неподвижное – циркуляционное. Такой случай возможен, например, при действии центробежной силы.
При колебательном нагружении кольцо воспринимает радиальную нагрузку ограниченным участком дорожки качения, направление нагрузки при этом колеблется в пределах некоторого угла.
При местном нагружении износ будет сосредотачиваться в одном месте дорожки качения кольца подшипника. При циркуляционном нагружении кольцо будет изнашиваться равномерно. При колебательном нагружении износ дорожки качения имеет место на определённом участке, на котором колеблется вектор нагрузки.
~28 ~
|
Fr |
|
Fr |
|
|
||
а) |
б) |
Рис. 16. Типовые схемы нагружения колец подшипников
Чтобы распределить износ по всей длине дорожки качения, кольцо, испытывающее местное нагружение, устанавливается в соединении с сопрягаемой деталью с небольшим зазором или по переходной посадке. При этом в процессе эксплуатации под действием толчков и вибрации кольцо постепенно поворачивается относительно посадочной поверхности, благодаря чему изнашивание дорожки качения происходит более равномерно. В редукторе по таким посадкам устанавливается наружное кольцо в корпус. Кольцо, испытывающее циркуляционное или колебательное нагружение, устанавливается обычно по посадке с натягом, исключающем возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе. В редукторе по такой посадке устанавливается на вал внутренне кольцо.
Схема рекомендуемых полей допусков валов и отверстий в корпусе в сочетании с полями допусков присоединительных размеров подшипника качения при различных видах нагружения колец приведено на рис. 16.
~29 ~
D |
d |
Рис. 17. Схема полей допусков валов и отверстий в корпусе |
в сопряжении с подшипником качения
При вращающемся вале, что соответствует при постоянном направлении нагрузки циркуляционному нагружению внутреннего кольца и местному нагружению наружного кольца, в общем машиностроении преобладающее применение находят поля допусков k6 для вала и H7 для отверстия в корпусе.
Пример обозначения посадок подшипников качения на сборочном чертеже и предельных отклонений на размеры сопрягаемых с подшипником вала и отверстия в корпусе приведен на рис. 18.
В отличие от гладких цилиндрических соединений и соединений с плоскими параллельными поверхностями по ЕСДП посадка подшипника качения на вал и в корпус на сборочном чертеже обозначается только полями допусков вала и отверстия в корпусе, поскольку поля допусков (предельные отклонения) присоединительных размеров самого подшипника заложены в общих технических условиях на подшипники качения
(ГОСТ 520-2002).
~30 ~