Посадка под упорный подшипник на валу. Допуски и посадки подшипников качения

Шарикоподшипники радиальные однорядные по своему конструктивному устройству способны воспринимать, наравне с радиальной нагрузкой, и небольшие осевые нагрузки, действующие в обе стороны вдоль оси вала.

Шарикоподшипники радиальные однорядные способны работать при больших числах оборотов, чем подшипники других конструктивных разновидностей, но соответствующих габаритов. Предельно допустимые числа оборотов радиальных однорядных шарикоподшипников могут быть повышены благодаря применению специальных режимов смазки, установке подшипников высокого класса точности, а также применением подшипников с сепараторами из антифрикционных материалов (текстолит, латунь, бронза, дюралюминий).

Шарикоподшипники радиальные однорядные имеют наименьшие потери на трение по сравнению с подшипниками других типов, имеющими соответствующие габариты.

Для хорошей работоспособности шарикоподшипников в механизмах необходим оптимальный радиальный зазор. Под начальным радиальным зазором подшипника качения подразумевается свободное пространство между телами качения и кольцами в диаметральном направлении, которое имеет подшипник в несмонтированном состоянии.

Начальный радиальный зазор после монтажа может существенно измениться под влиянием посадочных натягов, формы посадочных мест, изменения температуры колец подшипника и деталей подшипникового узла во время эксплуатации, нагрузки, отклонения от соосности посадочных мест и ряда других причин.

Начальные радиальные зазоры шарикоподшипников.

Основной ряд.

Внутренний диаметр подшипников:

d до 10мм - зазор от 0,005 до 0,016 мм.
d свыше 10 до 18мм - зазор от 0,008 до 0,022 мм.
d свыше 18 до 30мм - зазор от 0,010 до 0,024 мм.

Также выпускаются подшипники с уменьшенным и с увеличенным начальным радиальным зазором.

Классы точности подшипников.

Классы точности подшипников характеризуются значениями предельных отклонений размеров, формы, взаимного положения поверхностей подшипников.

Для шарикоподшипников установлены следующие классы в порядке повышения точности: 8, 7, нормальный, 6, 5, 4, Т, 2. по ГОСТ520-2002.

Допускаемые отклонения на посадочные размеры подшипников по ГОСТ520-2002.

Эскиз 203 подшипника с допусками на размеры и допусками формы и расположения поверхностей.

Посадки подшипников.

Посадки подшипников выбирают в зависимости от режима работы, вида нагружения и класса точности.

Режимы работы - тяжелый, нормальный, легкий.

Виды нагружения - циркуляционное, местное, колебательное.

Подшипники коленвала: Режим работы - тяжелый.

Виды нагружения:

Наружное кольцо подшипника - местное.
Внутреннее - циркуляционное.

Подготовка к монтажу посадочных мест.

Шероховатость и отклонения от геометрической формы посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов, а также допуски выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 3325-85.

Эскиз посадочных мест под 203 подшипник нормальной точности в соответствии с ГОСТ 3325-85.

Посмотрим эскиз посадочных мест.

Допуск на изготовление отверстия = 0,016мм.
Допуск цилиндричности отверстия = 0,006мм.
Допуск на изготовление вала = 0,011мм.
Допуск цилиндричности вала = 0,003мм.

Риторический вопрос: Можно ли без последующей станочной обработкивосстановить изношенные посадочные места под подшипники методом накернивания, напайки, наваривания, подкладывания различной фольги и т.п.?

Детали механизмов, предназначенные для монтажа подшипников, с наличием на посадочных поверхностях забоин, коррозионных налётов, с отступлениями от правильной геометрической формы не должны допускаться к монтажу.

Годные посадочные места вала и корпуса перед монтажом смазать.

Обращение с подшипниками качения.

Не следует преждевременно вынимать подшипник из упаковки. Только непосредственно перед монтажом подшипник должен быть распакован и промыт в бензине или в горячем минеральном масле. Вращать сухие подшипники не следует. Чтобы предохранить подшипник от коррозии, не следует брать его не защищенными руками. Для этого следует пользоваться перчатками или чистой салфеткой. Перед монтажом подшипники смазать.

Монтаж подшипников.

Во всех случаях монтажа подшипников качения необходимо избегать передачи усилий при запрессовке через тела качения. Монтаж подшипника необходимо производить на вал через внутреннее кольцо и в корпус через наружное кольцо.

Неправильный и небрежный монтаж является одной из основных причин преждевременного выхода из строя во время эксплуатации.

Литература:

1. Шариковые и роликовые подшипники. Каталог - справочник. Москва 1963г.
2. ГОСТ520-2002.
3. ГОСТ 3325-85.

Местное нагружение кольца - нагружение, при котором работающая на подшип­ник результирующая радиальная нагрузка всегда воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения этого кольца (в границах зоны нагружения) и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или туловища.
Кольцо может быть неподвижно относи­тельно действующей на него нагрузки или кольцо и нагрузка принимают участие в общем вращении.
На рис.
34 изображены события местного нагружения колец (а - внешнего, б - духовного) с соответствующими эпю­рами нормальных напряжений на посадоч­ных поверхностях.

Стандартное сопряжение подшипника с ответными деталями образуется подобно сочетанию полей допусков присоединительных размеров подшипниковых колец со стандартными полями допусков валов и отверстий.
В связи с этим есть возможность достижения повышенной точности посадки за счет перераспределения точности сопрягаемых деталей, в подробности, ужесточения допусков на присоединительные размеры колец подшипников .
Подобным типом, появляется надобность формирования особых стандартов на посадки подшипников качения, которые фактически регламентируют поля допусков размеров деталей, сопрягаемых с подшипниками , а также другие требования к точности их геометрических параметров.

Посадки группы H / d (H 8/ d 9, H 9/ d 9 ě°˝€ ” предпочтительная и подобные им посадки , образованные из полей допусков квалитетов 7, 10 и 11) применяют сравнительно не часто.
Например, посадка H 7/ d 8 используется при высокой частоте вращения и относительно небольшом давлении в больших подшипниках , а также в сопряжении « поршень - цилиндр » в компрессорах, а посадка H 9/ d 9 - при низкой точности механизмов.

Настоящее порно решение этой трудности: 1.
Взять керн.
Место посадки подшипника сильно часто накернить, от частоты кернения зависит как подолгу этот геморой проходит.
Таким типом мой папа часто сажал подшибники на колено собственного юпитера.
ЗЫ уже ни что не поможет, если у тебя люфт м/у внутренней обоймы подшипника и вала .
Был бы ты поближе я б тебе вал б/у задарил shvbsk

Некоторые подшипники без уплотнений устанавливают на вал со смазкой, выпитой при их изготовлении.
Перед установкой такие подшипники не подлежат расконсервации.
Подшипники без уплотнений и смазки перед установкой на вал подлежат расконсервации и промывке.
Перед сборкой их распаковывают и тщательно промывают в 6% - ном растворе масла с бензином или в горячем антикоррозионном водном растворе, а потом осуществляют визуальный контроль.
При этом убеждаются в отсутствии коррозии, прижогов, трещинок и прочих механических повреждений.
Проверяют маркировку, легкость вращения, шумность и при надобности размеры, лучевое и осевое биение, радиальный зазор, начальную осевую игру.
Способы контроля и технические требования приведены в ГОСТ 520 - 71.

Посадки неподвижных относительно нагрузки колец, назначают свободнее, допускающими наличие небольшого зазора, так как обкатывание кольцами сопряженных деталей в этом случае не происходит.
Нерегулярное проворачивание не крутящегося кольца порядка одного витка в сутки полезно, так как при этом изменяется положение его зоны нагружения, что содействует повышению долговечности подшипника .
Кроме того, сопряжение облегчает осевые перемещения колец при монтаже, при регулировании зазоров в подшипниках и при температурных деформациях.

Эта запись обозначает, что сопряжение сделано для цилиндрического сопряжения с номинальным диаметром 80 мм в системе вала , так как поле допуска вала обозначено h6 (основное отклонение для h равно нолю и отвечает обозначению главного вала , а цифра 6 показывает, что допуск для вала надо брать по шестому квалитету для интервала размеров (свыше 50 до 80 мм, к которому относится размер 80 мм) ;
поле допуска отверстия F7 (основное отклонение F с допуском по квалитету 7).

При выборе посадок с натягом (часть переходных и прессовых посадок ) необходимо включать, что зазор в подшипнике может уменьшаться от 50 до 80% от измеренного натяга в зависимости от жесткости колец подшипника и материала сопрягаемых деталей из?
за растяжения внутренних колец и сжатия наружных.
Это глядит особенно к небольшим нежестким шарикоподшипникам, имеющим незначительный радиальный зазор.
Значит, в подобных событиях неплохо принимать посадки с минимальным натягом или без него.

Стандарт нормирует также торцовое биение заплечиков валов и дыр корпусов и отклонения от соосности посадочных поверхностей подшипников относительно их общей оси.
Допуски соосности можно заменить допусками радиального биения тех же поверхностей относительно их общей оси, с учетом того, что на те же поверхности обязательно задаются допуски цилиндричности, которые совместно с допусками радиального биения ограничивают подобные же отклонения, какие ограничивают допуски соосности.

Выбор правильной посадки, обеспечение требуемой чистоты и значения допусков размеров поверхностей под подшипники является ключевым фактором, обеспечивающим долговечность, надежность механизмов.

Правильная посадка – важнейшее условие работоспособности подшипников.

Исходя из особенностей работы подшипника, кольцо, которое вращается должно закрепляться на опорной поверхности неподвижно, с натягом, а неподвижное кольцо садиться в отверстие с минимальным зазором, относительно свободно.

Установка с натягом вращающегося кольца не дает ему проворачиваться, что могло бы привести к износу опорной поверхности, контактной коррозии, разбалансировке подшипников, развальцовке опоры, чрезмерному нагреву. Так, в основном, выполняется посадка подшипника на вал, который работает под нагрузкой.

Для неподвижного кольца небольшой зазор даже полезен, а возможность проворота не чаще одного раза за сутки делает износ опорной поверхности более равномерным, минимизирует его.

Основные термины

Рассмотрим подробнее основные термины и понятия, определяющие посадки подшипников. Современное машиностроение основано на принципе взаимозаменяемости. Любая деталь, изготовленная по одному чертежу должна устанавливаться в механизм, выполнять свои функции, быть взаимозаменяемой.

Для этого чертеж определяет не только размеры, но и максимальные, минимальные отклонения от них, то есть допуски. Значения допусков стандартизованы единой системой для допусков, посадок ЕСДП, разбиты по степеням точности (квалитетам), приводятся в таблицах.

Их также можно найти в первом томе Справочника конструктора-машиностроителя Анурьева, и ГОСТах 25346-89, а также 25347-82 или 25348-82.

Характеристики

• Автор : Василий Анурьев,
• Количество страниц : 2696
• Год выпуска : 2015
• Издательство : Машиностроение,
• Переплет : Твердый переплет
• Язык издания : Русский
• Тип издания : Отдельное издание
• Вес в упаковке, г : 3960

Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1В первом томе приведены общетехнические сведения, справочные данные по материалам, шероховатости поверхности, допускам и посадкам, предельным отклонениям формы и расположения поверхностей, конструктивным элементам деталей, крепежным изделиям,...

Согласно ГОСТ 25346-89 определены 20 квалитетов точности, но в машиностроении обычно используются с 6 по16. Причем, чем ниже номер квалитета, тем выше точность. Для посадок шарико и роликоподшипников актуальны 6,7, реже 8 квалитеты.

В пределах одного квалитета размер допуска одинаков. Но верхнее и нижнее отклонение размера от номинала расположены по-разному и их сочетания на валах и отверстиях образуют различные посадки.

Существуют посадки обеспечивающие гарантию зазора, натяга и переходные, реализующие как минимальный зазор, так и минимальный натяг. Посадки обозначают латинскими строчными буквами для валов, большими для отверстий и цифрой, указывающей на квалитет, то есть степень точности. Обозначения посадок:

• с зазором a, b, c, d, e, f, g, h;
• переходных js, k, m, n;
• с натягом p, r, s, t, u, x, z.

По системе отверстия для всех квалитетов оно имеет допуск H, а характер посадки определяется допуском вала. Такое решение позволяет уменьшить количество необходимых контрольных калибров, инструмента режущего и является приоритетным. Но в отдельных случая используется система вала, в которой валы имеют допуск h, а посадка достигается обработкой отверстия. И именно таким случаем является вращение наружного кольца шарикоподшипника. Примером подобной конструкции могут служить ролики или барабаны натяжные конвейеров ленточных.

Выбор посадки подшипников качения

Среди основных параметров определяющих посадки подшипников:

• характер, направление, величина нагрузки, воздействующей на подшипник;
• точность подшипника;
• скорость вращения;
• вращение или неподвижность соответствующего кольца.

Ключевое условие, определяющее посадку – неподвижность либо вращение кольца. Для неподвижного кольца подбирается посадка с малым зазором и постепенное медленное проворачивание считается положительным фактором, уменьшающим общий износ, препятствующим местному износу. Вращающееся кольцо обязательно сажают с надежным натягом, исключающим проворот по отношению к посадочной поверхности.

Следующим важным фактором, которому должна соответствовать посадка под подшипник на валу или в отверстии, является вид нагружения. Различают три ключевых типа нагружения:

• циркуляционное при вращении кольца относительно постоянно действующей в одном направлении радиальной нагрузки;
• местное для неподвижного кольца относительно радиального нагружения;
• колебательное при радиальной нагрузке колеблющейся относительно положения кольца.

Согласно степени точности подшипников в порядке их увеличения соответствуют пяти классам 0,6,5,4,2. Для машиностроения при нагрузках невысокой и средней величины, например для редукторов, обычным является класс 0, который не указывается в обозначении подшипников. При более высоких требованиях к точности используется шестой класс. На повышенных скоростях 5,4 и только в исключительных случаях второй. Пример шестого класса 6-205.

В процессе реального проектирования машин посадка подшипника на вал и в корпус выбирается в соответствие с условиями работы по специальным таблицам. Они приведены в томе втором Справочника конструктора-машиностроителя Василия Ивановича Анурьева.

Для местного типа нагрузки таблица предлагает следующие посадки.

При условиях циркуляционного нагружения, когда радиальное усилие воздействует на всю дорожку качения, учитывают интенсивность нагружения:

Pr=(k1xk2xk3xFr)/B , где:
k1 – коэффициент перегрузки динамической;
k2 – коэффициент ослабления для полого вала или корпуса тонкостенного;
k3 – коэффициент, определяемый воздействием осевых усилий;
Fr – усилие радиальное.

Значение коэффициента k1 при перегрузках менее, чем в полтора раза, небольшой вибрации и толчках принимают равным 1, а при возможной перегрузке от полутора до трех раз, сильных вибрациях, ударах k1=1,8.

Значения k2 и k3 подбираются по таблице. Причем для k3 учитывают соотношение осевой нагрузки к радиальной, выраженное параметром Fc/Fr x ctgβ.

Соответствующие коэффициентам и параметру интенсивности нагружения посадки подшипников приведены в таблице.

Обработка посадочных мест и обозначение посадок под подшипники на чертежах.

Посадочное место под подшипник на валу и в корпусе должно иметь заходные фаски. Шероховатость посадочного места составляет:

• для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
• для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5 Ra=0,63 а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25;
• для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
• для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5,4 Ra=0,63, а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25.

На чертеже также указывают отклонение формы места посадки подшипников, торцовое биение заплечиков для их упора.

Пример чертежа, в котором указана посадка подшипника на валу Ф 50 к6 и отклонения формы.

Значения отклонений формы принимаются по таблице в зависимости от диаметра, который имеет посадка подшипника на валу либо в корпусе, точности подшипника.

На чертежах указывают диаметр вала и корпуса под посадку, например, Ф20к6, Ф52Н7. На сборочных чертежах можно просто указывать размер с допуском в буквенном обозначении, но на чертежах деталей желательно кроме буквенного обозначения допуска приводить и его численное выражение для удобства рабочих. Размеры на чертежах указываются в миллиметрах, а величина допуска в микрометрах.

Выбор посадок подшипников качения на валы и в корпуса

Надежность работы подшипниковых узлов в значительной степени зависит от правильного выбора посадок колец подшипников на вал и в корпус.

При выборе посадки учитываются: тип подшипника; частота вращения; нагрузка на подшипник (постоянная или переменная по значению и направлению, спокойная или ударная); жесткость вала и корпуса; характер температурных деформаций системы (увеличение или уменьшение натягов при рабочих температурах); способ крепления подшипника (с затяжкой или без затяжки); удобство монтажа и демонтажа.

Различают три основных вида нагружения колец: кольцо вращается относительно радиальной нагрузки, подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению; кольцо неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению; кольцо нагружено равнодействующей радиальной нагрузкой, которая не совершает полного оборота, а колеблется на определенном участке кольца, подвергая его колебательному нагружению.

На рис. 5.27 приведены основные виды нагружения колец подшипников, а в табл. 5.12 - характеристика нагружений .

Рис. 5.27.

Посадку выбирают гак, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможность его проскальзывания по посадочной поверхности в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо при этом должно монтироваться с зазором. В этой связи:

1) при вращающемся вале необходимо иметь неподвижное соединение внутреннего кольца с валом; наружное кольцо соединять с корпусом с небольшим зазором;

2) при неподвижном вале внутреннее кольцо должно иметь посадку на валу с необходимым зазором, а наружное кольцо - неподвижную в корпусе.

В подшипниках качения различают исходный, монтажный и рабочий зазор. Исходный зазор подшипник имеет в свободном состоянии. Согласно ГОСТ 24810-81 по типам подшипников установлены условные обозначения групп зазоров (обозначают арабскими цифрами)

а одну из них словом "нормальная"). Группы различаются размерами радиального и осевого зазоров. Монтажный зазор получается в подшипнике после его сборки в изделии. Вследствие посадки одного кольца с гарантированным натягом монтажный зазор всегда меньше исходного. Наиболее важным в подшипнике является рабочий зазор - зазор между телами качения и дорожками качения при установившемся рабочем режиме и температуре. При значительном рабочем зазоре возникает большое радиальное биение, а нагрузка воспринимается меньшим числом шариков; при рабочем зазоре, близком к нулю, нагрузка распределяется на наибольшее число шариков, поэтому подшипник в данном случае обладает большей долговечностью.

Монтаж подшипника с натягом производят преимущественно по тому кольцу, которое испытывает циркуляционное нагружение.

При циркуляционном нагружений колец подшипников посадки выбирают по интенсивности радиальной нагрузки Рн на посадочную поверхность. Допускаемые значения Рн, подсчитанные по средним значениям посадочных натягов, приведены в табл. 5.14.

Интенсивность нагрузки подсчитывают по формуле

где Рг - радиальная нагрузка на опору; АГ" К2, Кг - коэффициенты; Ь - рабочая ширина посадочного места (А = В - 2г, где В - ширина подшипника; г - координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника).

Динамический коэффициент посадки К{ зависит от характера нагрузки: при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации К{ = 1; при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации АГ, = 1,8. Коэффициент К2 (табл. 5.15) учитывает степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе; при сплошном вале К2 = 1. Коэффициент Кг учитывает неравномерность распределения радиальной нагрузки Fr между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки Ftl на опору.

Значения Кг (табл. 5.16) зависят от величины (Т;,//7,)^/^/?- угол контакта тел качения с дорожкой качения наружного кольца, зависящий от конструкции подшипника). Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом Кг = I.

С увеличением радиальной нагрузки возрастает ее интенсивность />я(5.71), а следовательно, повышается натяг в посадках.

В посадках подшипников классов 0 и 6 применяют поля допусков 7-го квалитета для отверстий корпусов и 6-го квалитета - для валов. Посадки подшипников классов 5 и 4 осуществляют точнее, чем классов 0 и 6, на один квалитет.

Выбрать посадку циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца радиального однорядного подшипника 0-308 (класс точности 0; ё ~ 40 мм; О - 23 - 2-2,5 - 18 мм) на вращающийся полый вал <іх ~ 20 мм. Радиальная реакция опоры Ря - 4119 Н. Нагрузка ударная, перегрузка 300%, осевой нагрузки на опору нет.

Решение. 1. Находим коэффициенты: А", = 1,8; = 1,6 (так как --- = 0,5; - = 2,25); К5 = 1 (так как Р0 = 0).

2. Находим интенсивность нагрузки по формуле (5.71):

В табл. 5.14 заданным условиям для вала соответствует поле допуска кв (так как класс точности подшипника 0), образующее с полем допуска кольца посадку с натягом (А/га|п = 2 мкм, А/га4, ~~ 30 мкм). Отклонение диаметра ё подшипника принимаем по ГОСТ 520-89 (верхнее 0, нижнее - 12 мкм), а отклонение вала - по ГОСТ 25347-82 соответственно (ез- +18 мкм, е ~ +2 мкм).

Посадку можно определить также по минимальному натягу между циркуляционно-нагруженным кольцом и поверхностью сопрягаемой с ним детали. Приближенно минимальный натяг

где радиальная нагрузка; N - коэффициент (для подшипников легкой серии равен 2,8, средней - 2,3 и тяжелой - 2).

По найденному значению Л^п выбирают ближайшую посадку.

Наибольший натяг посадки не должен превышать допускаемого (Л^ < Л^оп) во избежание разрыва колец подшипника:

где [ст] - допускаемое напряжение при растяжении (для подшипниковой стали [ст] = 400 МПа).

Допуски и посадки подшипников качения

Для сокращения номенклатуры подшипники изготавливают с отклонениями размеров наружного и внутреннего диаметров не зависимо от посадки, по которой их будут монтировать. Для всех классов точности подшипников верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю. Таким образом, диаметры наружного и внутреннего колец приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, а следовательно, посадку соединения наружного кольца подшипника с корпусом назначают в системе вала, а посадку соединения внутреннего кольца подшипника с валом – в системе отверстия. Однако поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера, а не в «плюс», как у обычного основного отверстия, т.е. не в «тело» кольца, а вниз от нулевой линии (рис. 49).

Такое расположение поля допуска установлено с целью обеспечения сравнительно небольшого натяга в соединении внутреннего кольца подшипника с валом при использовании имеющихся в ЕСКД полей допусков на валы под переходные посадки, с учетом, что в большинстве подшипниковых соединений вращается вал, а корпус с наружным кольцом неподвижны.

Посадка подшипника в корпус в этих же условиях, как будет показано в дальнейшем, должна быть с небольшим зазором, поэтому поле допуска на диаметр наружного кольца располагается в «тело» детали или в «минус», как принято в общем машиностроении для основного вала.

Вследствие овальности конусообразности и других отклонений формы при измерении могут быть получены различные значения диаметра колец подшипников в разных сечениях. В связи с этим стандартом установлены предельные отклонения номинальных , и средних , диаметров колец. Средние диаметры и определяют расчетом как среднее арифметическое наибольшего и наименьшего диаметров, измеренных в двух крайних сечениях кольца.

К шероховатости посадочных и торцовых поверхностей колец подшипников, а также валов и корпусов предъявляют повышенные требования. Например, у колец подшипников класса точности 4 и 2 диаметром до 250 мм параметр шероховатости должен быть в пределах 0,63…0,32 мкм. Особое значение имеет шероховатость поверхности дорожек и тел качения. Уменьшение параметра шероховатости поверхности от 32…0,16 мкм до 0,16…0,08 мкм повышает ресурс подшипника более чем в два раза, а дальнейшее уменьшение параметра шероховатости до 0,08…0,04 мкм – еще на 40 %.

Выбор посадок колец подшипников на вал и в корпус осуществляется согласно ГОСТ 3325-85, исходя из условий работы сборочной единицы, в которую входят подшипники. При этом учитываются: схема работы сборочной единицы (вращается вал с внутренним кольцом или корпус с наружным кольцом); вид нагружения колец и режим работы подшипника.

Практически чаще всего сборочные единицы, содержащие подшипники, работают по схеме, когда вращается внутренне кольцо с валом, а наружное кольцо и корпус неподвижны (рис. 50). В этом случае необходимо обеспечить неподвижность соединения внутреннего кольца подшипника с валом. Это достигается за счет использования полей допусков валов под переходные посадки (основные отклонения , , , ), что, благодаря специфическому расположению поля допуска внутреннего кольца (вниз от нулевой линии), позволяет получить в соединении небольшой, чаще всего гарантированный натяг. Исключение представляет случай, когда предельные отклонения вала расположены симметрично относительно нулевой линии. Однако в этом случае вероятность получения натяга в соединении достаточно велика (96…98 %).

Рис. 50. Схемы полей допусков посадок колец подшипников на вал и в корпус

при вращении вала с внутренним кольцом подшипника

Применять для рассматриваемого соединения валы с полями допусков под неподвижные посадки недопустимо, так как получаемые при этом натяги сильно осложняют условия монтажа и демонтажа подшипников, а в процессе их эксплуатации возможны поломки в связи со значительными внутренними напряжениями в кольцах и шариках и заклинивание тел качения.

Поля допусков валов, как видно из рис. 50, выбирают по системе основного отверстия:

Для подшипников класса точности 0 и 6 − , , , ;

Для подшипников класса точности 5 и 4 − , , , ;

Для подшипников класса точности 2 − , , , .

Если вращается наружное кольцо с корпусом, а внутреннее кольцо и вал неподвижны, то в этом случае необходимо обеспечить неподвижность соединения наружного кольца с корпусом. Соединение внутреннего кольца с валом в рассматриваемом случае должно быть свободным. Поля допусков для отверстий корпусов и поля допусков на валы приведены в справочной литературе по нормированию точности подшипников.

Выбор посадок колец подшипников определяется также видом нагружения и режимом работы.

В случае если сборочная единица работает по схеме, вращается вал с внутренним кольцом, а корпус с наружным кольцом неподвижны, возможны две типовые схемы нагружения подшипника.

Первая типовая схема (рис. 51, а ). Радиальная нагрузка постоянна по величине и направлению. В этом случае внутреннее кольцо подшипника испытывает циркуляционное нагружение , а наружное кольцо – местное нагружение.

При местном нагружении (рис. 51, б ) кольцо подшипника воспринимает радиальную нагрузку , постоянную по направлению, лишь ограниченным участком беговой дорожки и передает ее ограниченному участку корпуса. Поэтому сопряжение наружного кольца подшипника с корпусом должно быть осуществлено по посадке с небольшим средневероятным зазором. За счет наличия зазора данное кольцо в процессе работы под действием отдельных толчков, сотрясений и других факторов будет периодически проворачиваться в корпусе, вследствие чего износ беговой дорожки станет более равномерным и долговечность подшипника существенно возрастет.

Циркуляционное нагружение создается на кольце при постоянно направленной радиальной нагрузке, когда место нагружения последовательно перемещается по окружности кольца со скоростью его вращения (рис. 51, в ). Посадка вращающегося циркуляционно нагруженного кольца должна обеспечивать гарантированный натяг, который исключает возможность относительного смещения или проскальзывания кольца и вала. Наличие вышеуказанных процессов приведет к развальцовке сопрягаемых поверхностей, потере точности, перегреву и быстрому выходу сборочной единицы из строя.

а б в

Рис. 51. Первая типовая схема нагружения подшипника и виды нагружения колей:

а – типовая схема нагружения; б – местное нагружение наружного кольца; в – циркуляционное нагружение внутреннего кольца

Рис. 52. Вторая типовая схема нагружения подшипника и виды нагружения колей:

а – типовая схема нагружения; б – колебательное нагружение наружного кольца

Вторая типовая схема (рис. 52, , схема которого, аналогичная схеме, представленной на рис. 52, в.

Режим работы подшипника принимается в зависимости от его расчетной долговечности. При расчетной долговечности более 10000 часов режим считается легким, при 5000…10000 часов − нормальным и при 2500…5000 часов − тяжелым. При ударных и вибрационных нагрузках, которые испытывают, например, трамвайные и железнодорожные буксы, валы дробильных машин и т.п., режим считается тяжелым независимо от расчетной долговечности.