Методические указания - Подшипники качения

Рис.5. Виды нагружения (и эпюры нормальных напряжений на посадочных поверхностях): а - местное нагружение наружного кольца; б - местное нагружение внутреннего кольца; Fr - радиальная нагрузка, действующая на подшипник; n - частота вращения подшипника

11

Рис.6. Виды нагружения: а, б - циркуляционное нагружение внутреннего кольца; в, г - циркуляционное нагружение наружного кольца; д - циркуляционное нагружение обоих колец

12

Круговая диаграмма изменения равнодействующей силы Fr+c при нагружении вала постоянной Fr и вращающейся Fc радиальными нагрузками при

|Fr|>|Fc|

Рис.7. Виды нагружения |Fr|>|Fc|: а - колебательное нагружение наружного кольца, циркуляционное нагружение внутреннего кольца; б - колебательное нагружение внутреннего кольца, циркуляционное нагружение наружного кольца; Fc - вращающаяся радиальная нагрузка, действующая на подшипник

13

Круговая диаграмма изменения равнодействующей силы Fr+c

при |Fr|<|Fc|

Рис.8. Виды нагружения |Fr|<|Fc|: а - местное нагружение внутреннего кольца, циркуляционное нагружение наружного кольца; б - циркуляционное нагружение внутреннего кольца, местное нагружение наружного кольца

14

угла, ограниченного точками А и В, симметрично относительно линии действия силы Fr. При Fr=Fc равнодействующая будет изменяться в пределах от 0 до 2Fr.

Если нагрузка постоянного направления меньше вращающейся, т.е. Fr<Fc , равнодействующая будет вращаться, изменяясь по значению и направлению от (Fr+Fc) до (Fc-Fr).

В этом случае кольца являются либо местно нагруженными, либо циркуляционно нагруженными в зависимости от схемы приложения сил (рис. 8, а и 8, б).

Имеют место случаи "неопределенного нагружения", например когда нагрузка на подшипники качения вала приложена одновременно от силы натяжения ремня и от кривошипношатунного привода. В этом случае кольца подшипников вала устанавливают как при циркуляционном виде нагружения.

3. ТРЕБОВАНИЯ ПО УКАЗАНИЮ ПАРАМЕТРОВ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ И ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Подшипниковый узел в значительной степени является определяющим в обеспечении качественной работоспособности различных механизмов. В связи с чем, наряду с жесткими допусками размеров, требуется обеспечивать необходимые параметры геометрической формы валов и посадочных отверстий, соосность и должную шероховатость поверхности. Обозначения допусков формы и положения посадочных и опорных торцовых поверхностей заплечников валов и отверстий корпусов указаны на рис. 9, 10. Допуски формы посадочных мест валов(осей) и отверстий корпусов в радиусном измерении (допуск круглости, допуск профиля продольного сечения) и в диаметральном измерении (допуски непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечениях) не должны превышать значений, указанных в табл.2. Значения непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечениях установлены в табл.2 из расчета: половина допуска на диаметр посадочной поверхности при посадке подшипников классов точности 0 и 6, треть допуска - на диаметр посадочной поверхности при посадке подшипников классов точности 5 и 4 и четверть допуска - при посадке подшипников класса точности 2.

15

Допуски непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечениях посадочных поверхностей отверстий чугунных корпусов под подшипники класса точности 0, а также валов и отверстий корпусов малонагруженных подшипников разрешается принимать равными 3/4 допуска на диаметр.

Допуски непостоянства диаметра в поперечном и продольном сечениях посадочных поверхностей валов, предназначенных для посадки подшипников на закрепительных или стяжных втулках, не должны превышать 1/4 допусков на диаметр посадочной поверхности, соответствующих полям допусков h8, h9, h10, установленных для вала.

Допуски торцевого биения опорных торцевых поверхностей заплечников валов и отверстий корпусов должны соответствовать указанным в табл.3. Параметры шероховатости Ra и Rz посадочных поверхностей под подшипники на валах и в корпусах из стали, а также опорных торцов заплечников для подшипников классов точности 0, 6, 5, 4, 2 не должны превышать значений, указанных в табл. 4 .

Шероховатость посадочных поверхностей под подшипники качения назначают по таблице 4.

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ

4.1. Пример 1. Подшипниковый узел с вращением корпуса.

Рассмотрим узел на рис.11. По условиям работы узла вращается корпус изделия вместе с наружным кольцом подшипника. Вал неподвижен, на него установлено внутреннее кольцо подшипника. Продольное, осевое перемещение подшипникового кольца ограничивает пружинное упорное кольцо, установленное в канавку вала. Узел закрыт крышкой, обеспечивающей удержание смазки при работе узла. По условиям работы радиальная нагрузка Fr=9000Н, осевая нагрузка пренебрежимо мала, перегрузка достигает до 250%. Диаметры корпуса, гнезда подшипникового узла в корпусе и вала 125 мм;

16

Рис.9. Обозначение допуска соосности посадочных мест вала относительно общей оси

Рис.10. Обозначение допуска соосности посадочных мест корпуса относительно общей оси

Примечание. В чертежах на вал и корпус разрешается вместо допуска соосности указывать допуск радиального биения посадочных мест относительно тех же баз.

17

18

19

Примечания:

1.Параметр шероховатости Ra посадочных поверхностей валов для подшипников на закрепительных или стяжных втулках не должен превышать 2,5 мкм.

2.Допускается значение параметра шероховатости Ra, посадочных поверхностей и опорных торцов заплечиков в чугунных корпусах принимать не более 2,5 мкм для диаметров сопряжений до 80 мм и Rz не более 20 мкм - для диаметров свыше 80 мм при установке подшипников классов точности 0 и 6 и условии обеспечения заданного ресурса работы подшипникового узла.

3.Допускается значение параметра шероховатости Ra посадочных мест и опорных торцов заплечиков на валах и в корпусах, выполненных из стали, для малонагруженных подшипников класса точности 0, принимать не более 2,5 мкм для диаметров сопряжений до 80 мм и Rz не более 20 мкм - для диаметров более 80 мм.

4.В скобках указаны значения параметра шероховатости Ra, применение которого в этих случаях предпочтительно.

20