И КЛАССЫ ТОЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, КАТЕГОРИИ

Подшипники качения являются стандартными изделиями с полной внешней взаимозаменяемостью, но ограниченной внутренней между телами и дорожками качения наружного и внутреннего колец. Применяются подшипники качения в машинах и механизмах, где требуется высокая скорость и точность вращения при КПД = 0,99 [2, 4, 12].

Рис. 4.1. Эскиз подшипника:

d и D - номинальные размеры внутреннего и наружного диаметров колец подшипника соответственно; B - ширина колец

По ГОСТ 3395 обозначаются типы и конструктивные исполнения подшипников (см. табл. 4.1).

Технические требования на шариковые и роликовые подшипники качения должны соответствовать ГОСТ 520. Стандарт распространяется на подшипники с отверстиями во внутренних кольцах от 0,6 до 2000 мм и устанавливает следующие классы точности подшипников, указанные в порядке повышения точности:

– 8; 7; 0; 6; 6Х; 5; 4; 2; Т.

Классы точности 8 и 7 используются для изготовления подшипников по заказу потребителей и применяются в неответственных узлах.

Класс 6Х применяется только для роликовых конических подшипников.

Классы точности подшипников характеризуются значениями предельных отклонений размеров, формы и расположения поверхностей подшипников.

В зависимости от наличия требований по уровню вибрации или уровню других дополнительных технических требований установлены три категории подшипников – А; В; С в порядке ослабления требований:

- к категории А относятся подшипники классов точности – 5; 4; 2; Т;

- к категории В –подшипники классов точности – 0; 6Х; 6; 5;

- к категории С –подшипники классов точности – 8; 7; 0; 6.

Т а б л и ц а 4.1

Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения

по ГОСТ 3395 (ограничены с учетом заданий)

О к о н ч а н и е т а б л 4.1

По заказу потребителя допускается изготовление подшипников определенного класса точности без отнесения к категориям.

Наиболее часто в машиностроении используются подшипники классов 0; 6, в категории С. Класс 0 в обозначении подшипников не указывают.

Подшипники 4-го и 5-го классов применяются при значительных скоростях вращения (шпиндели шлифовальных и прецизионных станков и в других высокооборотных механизмах).

Подшипники 2-го и Т классов применяются для гироскопических и других прецизионных приборов.

4.2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ

По ГОСТ 3189 устанавливается построение условных обозначений (маркировка) подшипников.

Система условных обозначений необходима для указаний подшипников на чертежах и в спецификациях, для применения в технической литературе и для маркировки подшипников при изготовлении.

Полное условное обозначение подшипника состоит из основного условного обозначения и дополнительных, расположенных справа (начинается с прописной буквы) и слева, отделенных от основного знаком тире (4.2).

Дополнительные знаки справа

Основные знаки условного обозначения

Дополнительные знаки слева

Рис. 4.2. Знаки в условном обозначении подшипника

Основное условное обозначение состоит из семи знаков, расположенных в определенном порядке. Расшифровка знаков основного условного обозначения приводится на рис. 4.3.

Диаметры отверстий, кратные пяти, обозначают частным от деления значения номинального диаметра d на 5. Диаметры отверстий от 10 до 17 мм обозначают по табл. 4.2.

Рис. 4.3. Порядок расположения знаков основного условного обозначения для подшипников с диаметрами отверстий более 10 мм

Т а б л и ц а 4.2

Специальные обозначения диаметров отверстия подшипников

Диаметры отверстия, равные 22; 28; 32; 500 мм и более, обозначают через дробь после серии диаметров, например, 602/32 означает радиальный шарико­вый однорядный подшипник с защитной шайбой (конструктивное исполнение – 6, тип – 0, серия диаметров – 2, диаметр отверстия – 32 мм).

Диаметры отверстия, выраженные дробным числом или не кратным пяти, обозначают знаками, равными приближенному целому числу, полученному от деления значения номинального диаметра на 5. Серия диаметров таких под­шипников – 9 указывается на третьем месте.

Размерная серия подшипника – сочетание серий по диаметру и ширине (вы­соте) – определяет габаритные размеры подшипника по наружному диаметру и ширине при постоянном внутреннем диаметре.

В ГОСТ 3478 установлено девять серий диаметров, обозначаемых цифрами: 0; 8; 9;1; 7; 2; 3; 4; 5 в порядке увеличения наружного диаметра и 10 серий по ширине, обозначаемых цифрами: 7; 8; 9; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6 в порядке увеличения ширины кольца В. Серия по ширине – 0 – в условном обозначении не указывается. Конструктивное исполнение обозначается цифрами от 00 до 99 (см. табл. 4.1) по ГОСТ 3395.

При наличии нулей в знаках основное условное обозначение будет состоять из трёх цифр, т.е. последней значащей цифрой в условном обозначении под­шипника может быть цифра, стоящая на третьем месте. Например, 205 обозна­чает радиальный шарикоподшипник с внутренним диаметром d = 25мм, серия по диаметру – 2, тип подшипника - 0, конструктивное исполнение - 00, серия по ширине – 0.

Слева от основного условного обозначения проставляют знаки, определяю­щие класс точности (см. п. 4.1), группу радиального зазора, момент трения и категорию подшипника. Если какие-либо требования не оговариваются, то они в обозначении не участвуют. Класс точности 0 (ноль) также не указывается.

Справа от основного условного обозначения записываются дополнительные требования, утвержденные в технологической документации завода изготови­теля подшипников (материал деталей подшипника, смазка, конструктивные из­менения, требования по уровню вибрации, грузоподъемность и другие специ­альные требования). Эти требования указываются в зависимости от назначения подшипников, когда их нормирование необходимо учитывать по условиям экс­плуатации. Если требования не оговариваются, то знаки справа опускаются. Частным случаем полного обозначения подшипника является основное условное обозна­чение. [12; 13].

Маркирование подшипников производят любым способом, не вызывающим коррозии металла. Габаритные размеры подшипников, используемых в зада­ниях по курсовой работе, даны в табл. 4.3, ...,4.8, а отклонения по ширине подшипников даны для классов точности 0 и 6 по ГОСТ 520.

Рис. 4.4. Основные размеры подшипника шарикового однорядного

Т а б л и ц а 4.3

Подшипники шариковые радиальные однорядные

по ГОСТ 8338, размеры, мм (см. рис. 4. 4)

а) б)

Рис. 4.5. Основные размеры подшипников радиальных однорядных с уплотнениями:

a - с односторонним; б - с двухсторонним

Таблица 4.4

Подшипники шариковые радиальные однорядные с уплотнениями

по ГОСТ 8882, размеры, мм (см. рис. 4.5)

а) б)

Рис. 4.6. Основные размеры подшипников радиальных однорядных с защитными шайбами:

а - с одной; б - с двумя

Т а б л и ц а 4.5

Подшипники шариковые радиальные однорядные с защитными

шайбами по ГОСТ 7242, размеры, мм (см. рис. 4.6)

Рис. 4.7. Основные размеры подшипников радиальных роликовых

Т а б л и ц а 4.6

Подшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами

по ГОСТ 8328, размеры, мм (см. рис. 4.7)

Рис. 4.8. Основные размеры подшипников радиально-упорных шариковых и их конструктивное исполнение: 36000, a = 12°; 46000, a = 26°; 66000, a = 36°; Т – монтажная высота подшипника; a – угол контакта между линией действия нагрузки на тело качения и плоскостью, перпендикулярной оси подшипника

Т а б л и ц а 4.7

Подшипники радиально-упорные шариковые по ГОСТ 831,

размеры, мм (см. рис. 4.8)

Рис. 4.9. Основные размеры подшипников роликовых конических однорядных:

b — угол конуса, нормальная точность

Т а б л и ц а 4.8

Подшипники роликовые конические однорядные

размеры, мм (см. рис. 4.9)

О к о н ч а н и е т а б л. 4.8

4.3. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ДИАМЕТРОВ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ

Кольца подшипников имеют малую жесткость, при сборке происходит их деформация. Размеры колец до сборки и после нее отличаются. Поэтому допуски присоединительных диаметров имеют отличие по сравнению с системой допусков и посадок общего назначения.

Предельные отклонения (Ddmp и DDmp) для внутреннего и наружного колец определяются по ГОСТ 520 для средних диаметров – dmp и Dmр соответственно, как разность между средним диаметром и номинальным его значением:

Ddmp = dmp - d; DDmp = Dmp - D.

Средний диаметр (dmp; Dmp) равен полусумме наибольшего (ds_max; Ds_max) и наименьшего (ds_min; Ds_min) действительных значений диаметров определенных двухточечным контактом (измерением) в одной радиальной плоскости (перпендикулярной оси):

dmp = (ds_max + ds_min)/2 ;

Dmp = (Ds_max + Ds_min)/2 .

Для всех типов и классов точности подшипников верхнее отклонение для наружного и внутреннего колец равно нулю.

Нижние предельные отклонения задаются со знаком минус для обоих колец (см. табл. 4.9.), что позволяет для присоединительных деталей (вал и корпус) использовать стандартные поля допусков по ГОСТ 25346.

Поля допусков подшипников имеют специальные обозначения: l – для диаметра наружного кольца; L – для диаметра внутреннего кольца с указанием класса точности. Например, L6;l6 – допуски внутреннего и наружного колец 6-го класса точности соответственно.

4.4. ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО

И НАРУЖНОГО КОЛЕЦ ПОДШИПНИКа

Соединение колец подшипников качения с валами (осями) и отверстиями корпусов производятся в соответствии с ГОСТ 3325. Основные отклонения и поля допусков валов и отверстий корпусов для посадочных мест, предназначенных для монтажа подшипников качения, представлены на рис. 4.10. Посадка

наружного кольца в отверстие корпуса осуществляется по Сh, а внутреннего кольца на вал – по СH.

E8; G6,7; H4…H9; J_s4… J_s 7; J6,7; K5…K7, M5…M7; N6,7; P6,7

а)

e8,; f6… f 9; h3… h 10; j_s3… j_s 6;j5,6; k4… k 6; m4… m 6; n4… n 6; p5,6;r6,7

б)

Рис. 4.10. Основные отклонения и поля допусков присоединительных размеров подшипников качения и посадочных мест их монтажа: а - отверстия корпусов; б - валов; I- для обеспечения посадок с зазором; II- для обеспечения посадок с натягом; III- для обеспечения посадок с натягом в тонкостенных корпусах или на полых валах; l_D – поле допуска наружного кольца (l0; l6; l5; l4; l2; lT); Ld- поле допуска внутреннего кольца (L0; L6; L5; L4; L2; LT)

Т а б л и ц а 4.9

Предельные отклонения внутреннего и наружного колец подшипника

по ГОСТ 520

Выбор полей допусков для посадок зависит от типа, размера, класса точности подшипника, от величины, направления и характера нагружения колец и других условий эксплуатации: интенсивности нагружения, режима работы (допустимая нагрузка), жесткости вала и корпуса, вида нагружения (зависит от того вращается или не вращается кольцо)[8,9].

Вращающееся кольцо испытывает циркуляционный вид нагружения (нагрузку воспринимает кольцо всей окружностью дорожки качения и передает ее посадочной поверхности вала или корпуса), что требует обеспечения неподвижного соединения с сопрягаемой деталью. Величина минимального натяга зависит от интенсивности радиальной нагрузки, определяемой по формуле:

где Р – интенсивность радиальной нагрузки, H/мм; кH/м;

R – радиальная реакция опоры в подшипнике , Н; (кН);

В – ширина подшипника, мм;

r и r₁ – радиусы закругления на торцах внутреннего кольца подшипника, мм; ; К₁ – динамический коэффициент посадки, зависящий от допустимой перегрузки (принимать К₁ = 1 при перегрузке до150%, когда толчки и вибрации умеренные;

К₁ = 1,8 при перегрузке до 300%, когда удары и вибрация сильные);

К₂ – коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга при пониженной жесткости вала или корпуса (полый вал или тонкостенный корпус); для жесткой конструкции К₂ = 1 (табл.4.10).

Под толстостенными понимают валы с соотношением диаметров: d/d_от