Які параметри визначають стан посадочних поверхонь підшипників

0 Comments

ДОПУСКИ, ПОСАДКИ І ШОРСТКІСТЬ ПОВЕРХОНЬ ПІДШИПНИКІВ І СПОЛУЧЕНИХ З НИМИ ДЕТАЛЕЙ

При проектуванні підшипникових вузлів слід призначати посадки підшипників кочення на вал і в корпус, які залежать від наступних факторів:

  • • режиму роботи підшипника і виду навантаження кілець;
  • • величини, напряму і характеру навантажень;
  • • типу і розміру підшипника;
  • • жорсткості вала і корпуса;
  • • характеру температурних деформацій системи (збільшення або зменшення щільності посадки при робочих температурах);
  • • способу кріплення підшипника (із затягуванням або без затягування);
  • • умов експлуатації.

Також слід передбачити зручність монтажу і демонтажу.

Розрізняють три основних види навантаження кілець:

  • • місцеве (кільце не обертається щодо навантаження);
  • • циркуляційний (кільце обертається щодо навантаження);
  • • коливальний (кільце здійснює щодо навантаження зворотно-поступальний рух в межах кута менше 360 °).

Для циркуляційної навантажених кілець, через які передасться зовнішнє навантаження, слід призначати посадки з натягом.

Місцево навантажені кільця встановлюють з невеликим проміжком. Такий вид сполучення дозволяє кільцю під дією поштовхів і вібрацій періодично повертатися навколо осі підшипника, внаслідок чого в роботі бере участь не обмежену ділянку кільця, а вся доріжка кочення.

Посадки підшипників на вали виконують по системі отвору з перевернутим полем допуску у кільця, тобто поле допуску кільця розташоване “в мінус” від нульової лінії, а не “в плюс”, як у звичайного основного отвору.

Посадка підшипника в корпус виконується за системою вала.

Структура умовних позначень посадок підшипника на складальному кресленні: 1234,

де 1 – умовне позначення діаметра (0); 2 – номінальний діаметр сполучення, в мм;

  • 3 – літерне позначення поля допуску для поєднаної з підшипником деталі;
  • 4 – номер квалітету допуску на деталь, пов’язану з підшипником.

Наприклад, посадки внутрішнього кільця підшипника на вал – 025А’5, 045ю6; зовнішнього кільця в корпус – 062Я7, 072А / 6.

При призначенні посадок підшипників кочення необхідно виходити з такого:

  • • посадки для обертових кілець підшипників повинні виключати можливість прослизання кільця по посадкової поверхні в процесі роботи під навантаженням;
  • • чим більше навантаження і чим сильніше поштовхи, тим посадки повинні бути більш щільними;
  • • для важко навантажених кілець доцільно застосовувати осьову затягування, яка виключає перенапруження підшипників і полегшує їх установку;
  • • чим вище частота обертання, тим посадки повинні бути більш вільними;
  • • посадки роликопідшипників слід вибирати більш щільними, ніж посадки шарикопідшипників;
  • • посадки радіальноупорних підшипників можна призначати більш щільними, ніж посадки радіальних, так як у радіальних підшипників посадочні натяг можуть істотно змінити зазори в підшипнику, а в радіальноупорних підшипниках зазори встановлюються при складанні;
  • • чим більше розмір підшипника, тим більш щільною повинна бути його посадка;
  • • в корпусах з м’яких сплавів підшипники слід встановлювати в термічно оброблених сталевих склянках;
  • • вали слід термічно обробляти до твердості більше 35-40 ///? Се-

При призначенні посадок і допусків форми і розташування поверхонь, а також шорсткості поверхонь валів і отворів корпусів можна керуватися даними табл. П.167-П.171.

Вибір посадок підшипників кочення на вали і в корпуси

Надійність роботи підшипникових вузлів в значній мірі залежить від правильного вибору посадок кілець підшипників на вал і в корпус.

При виборі посадки враховуються: тип підшипника; частота обертів; навантаження на підшипник (постійна або змінна за значенням і напрямком, спокійна або ударна); жорсткість валу і корпусу; характер температурних деформацій системи (збільшення або зменшення натягов при робочих температурах); спосіб кріплення підшипника (із затягуванням або без затягування); зручність монтажу і демонтажу.

Розрізняють три основних види навантаження кілець: кільце обертається щодо радіального навантаження, піддаючись так званому циркуляционному нагружению; кільце нерухомо щодо радіального навантаження і піддається місцевому нагружению; кільце навантажено рівнодіючої радіальної навантаженням, яке не робить повного обороту, а коливається на певній ділянці кільця, піддаючи його коливального нагружению.

На рис. 5.27 наведені основні види навантаження кілець підшипників, а в табл. 5.12 – характеристика нагружений [25].

Рис. 5.27. Основні вила навантаження кілець підшипників кочення

Посадку вибирають гак, щоб обертове кільце підшипника було змонтовано з натягом, що виключає можливість його прослизання по посадочній поверхні в процесі роботи під навантаженням; інше кільце при цьому повинно монтуватися з зазором. В зв’язку з цим:

  • 1) при обертовому валі необхідно мати нерухоме з’єднання внутрішнього кільця з валом; зовнішнє кільце з’єднувати з корпусом з невеликим зазором;
  • 2) при нерухомому валі внутрішнє кільце повинне мати посадку на валу з необхідним зазором, а зовнішнє кільце – нерухому в корпусі.

Рекомендовані поля допусків для посадок кілець підшипників кочення класів точності 0 і 6 і їх застосування наведені в табл. 5.13 [251.

У підшипниках кочення розрізняють вихідний, монтажний і робочий зазор. Вихідний зазор підшипник має у вільному стані. Згідно ГОСТ 24810-81 за типами підшипників встановлені умовні позначення груп зазорів (позначають арабськими цифрами)

5.12. Характер навантаження коліс

а одну з них словом “нормальна”). Групи розрізняються розмірами радіального і осьового зазорів. Монтажний зазор виходить в підшипнику після його складання в виробі. Внаслідок посадки одного кільця з гарантованим натягом монтажний зазор завжди менше вихідного. Найбільш важливим в підшипнику є робочий зазор – зазор між тілами кочення і доріжками кочення при сталому робочому режимі і температурі. При значному робочому зазорі виникає велика радіальне биття, а навантаження сприймається меншим числом кульок; при робочому зазорі, близькому до нуля, навантаження розподіляється на найбільше число кульок, тому підшипник в даному випадку володіє більшою довговічністю.

Монтаж підшипника з натягом виробляють переважно по тому кільцю, яке відчуває циркуляційний навантаження.

5.13. Рекомендовані поля допусків для посадок підшипників

При циркуляційному нагружений кілець підшипників посадки вибирають по інтенсивності радіального навантаження Рн на посадочну поверхню. Допустимі значення Рн, підраховані за середнім значенням посадочних натягов, наведено в табл. 5.14.

5.14. Допустимі інтенсивності навантажень на посадочні поверхні вала

Інтенсивність навантаження підраховують за формулою

де Рг – радіальне навантаження на опору; АГ “К2, Кг – коефіцієнти; Ь – робоча ширина посадкового місця (А = В – 2г, де В – ширина підшипника; г – координата монтажної фаски внутрішнього або зовнішнього кільця підшипника).

5.15. Значення коефіцієнта К2

Значення Кг (табл. 5.16) залежать від величини (Т;, // 7,) ^ / ^ /? – Кут контакту тіл кочення з доріжкою кочення зовнішнього кільця, що залежить від конструкції підшипника). Для радіальних і радіально-упорних підшипників з одним зовнішнім або внутрішнім кільцем Кг = I.

5.16. Значення коефіцієнта К3

Зі збільшенням радіального навантаження зростає її інтенсивність />я(5.71), а отже, підвищується натяг в посадках.

У посадках підшипників класів 0 і 6 застосовують поля допусків 7-го квалітету для отворів корпусів і 6-го квалітету – для валів. Посадки підшипників класів 5 і 4 здійснюють точніше, ніж класів 0 і 6, на один квалітет.

Вибрати посадку циркуляционно-навантаженого внутрішнього кільця радіального однорядного підшипника 0-308 (клас точності 0; е ~ 40 мм; О – 23 – 2-2,5 – 18 мм) на обертовий порожнистий вал

Рішення. 1. Знаходимо коефіцієнти: А “, = 1,8; = 1,6 (так як — = 0,5; – = 2,25); К5 = 1 (так як Р0 = 0).

2. Знаходимо інтенсивність навантаження за формулою (5.71):

У табл. 5.14 заданим умовам для валу відповідає поле допуску кв (так як клас точності підшипника 0), що утворить з полем допуску кільця посадку з натягом (А / га | п = 2 мкм, А / га4, ~~ 30 мкм). Відхилення діаметра е підшипника приймаємо по ГОСТ 520-89 (верхнє 0, нижнє – 12 мкм), а відхилення вала – по ГОСТ 25347-82 відповідно (ез- +18 мкм, е ~ +2 мкм).

Посадку можна визначити також за мінімальним натягу між циркуляционно-навантаженим кільцем і поверхнею сопрягаемой з ним деталі. Наближено мінімальний натяг

де радіальне навантаження; N – коефіцієнт (для підшипників легкої серії становить 2,8, середньої – 2,3 і важкою – 2).

По знайденому значенню Л ^ п вибирають найближчу посадку.

Найбільший натяг посадки не повинен перевищувати допускаемого (Л ^

де [ст] – допустиме напруження при розтягуванні (для підшипникової сталі [ст] = 400 МПа).