Тема: Система допусков и посадок для подшипников качения

Подшипники качения — наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготовляемые на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхно

01.04.20.г
Тема: Система допусков и посадок для подшипников качения

цель занятия:Дать теоретические знания  системы  допусков и посадок подшипников качения .

Вопросы для самоконтроля;
1.Какая градация точности подшипников качения? .
2.Механическое состояние подшипников качения ?.
3. Что такое подшипник качения?.
4.Каким образом выбирают посадки для подшипников качения?.
5.Какие виды нагрузки на подшипники качения вы знаете?.

Ход урока.

Система допусков и посадок для подшипников качения
Подшипники качения — наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготовляемые на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, определяемыми наружным диаметром D наружного кольца и внутренним диаметром d внутреннего кольца, и искомой внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами.
Градация точности подшипников качения. Взаимозаменяемость подшипников качения определяется следующими требованиями к точности:
1)точностью присоединительных размеров d, D, ширины кольца В; точностью формы и расположения поверхностей колец подшипников и их шероховатости;
2)точностью вращения, характеризуемой радиальным и осевым биениями дорожек качения и торцов колец;
3)точностью рабочего зазора g — зазора между телами качения и дорожками качения при установившемся рабочем режиме и температуре. Чем меньше зазор, тем равномернее распределяется нагрузка на тела качения.
Сучетом требований к точности по ГОСТ 520 − 89 установлено пять классов точности подшипников, обозначаемых (в порядке повышения) 0; 6; 5; 4; 2. Для большинства механизмов общего назначения применяют подшипники класса точности 0. Подшипники более высоких классов точности применяют при больших частотах вращения и в случаях, когда требуется высокая точность вращения вала (например, для шпинделей шлифовальных и других прецизионных станков, для авиационных двигателей, приборов). Класс точности указывают через тире перед условным обозначением подшипника,
например 6−205 (6 − класс точности подшипника).
Подшипники качения – очень нежные детали, имеют тонкие, хрупкие кольца и в свободном состоянии подшипники имеют овальность. Но при монтаже на вал кольца принимают правильную цилиндрическую форму, и овальность исчезает.
Для обеспечения взаимозаменяемости подшипников качения овальность и средняя конусообразность отверстия и наружной цилиндрической поверхности колец не должны превышать 50% допуска на диаметры Dm, dm. Средние диаметры dm и Dm определяют расчетом как среднее арифметическое наибольшего и наименьшего диаметров, измеренных в двух крайних сечениях кольца:
Dm = Dmax 2+ Dmin ; dm = dmax 2+dmin .
В связи с этим допуски для подшипников качения назначаются на следующие размеры:
1)на D и d;
2)на Dm и dm;
3)на В.

Система допусков и посадок на подшипники качения основана на ЕСДП
ГЦС.
Допуски и отклонения колец подшипников зависят только от класса точности подшипника и его габаритов и не зависят от характера соединения с валами и корпусами. Это делается для снижения номенклатуры подшипников качения. Характер соединения колец подшипника с валами и корпусами достигается только лишь за счет изменения поля допуска вала и поля допуска отверстия, то есть при посадке внутреннего кольца подшипника качения на вал применяется система отверстия, а при посадке наружного кольца – система вала.
Поля допусков обоих колец подшипника направлены в «−», то есть располагаются ниже нулевой линии
Благодаря перевернутой системе отверстия, применяемой для получения посадок внутреннего кольца на вал и используя отклонения js, k, m, n, получаем соединения и посадки с гарантированным натягом, которые в обычных гладких цилиндрических соединениях обеспечивают переходные посадки.
Рекомендуемые посадки для подшипников качения приведены в ГОСТ
3325—55.
Выбор посадок подшипников качения. Посадки следует выбирать так,
чтобы вращающееся кольцо подшипника было посажено с натягом, исключающим возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо должно быть установлено с зазором.
Выбор посадок производится в зависимости от следующих факторов:
1)от класса точности;
2)от того, какое кольцо сажается – внешнее или внутреннее;
3)от величины и характера действующих нагрузок;
4)от вида нагружения.
Различают три вида нагружения:
1)местное;
2)циркуляционное;
3)колебательное.
1)При местном нагружении действует одна радиальная нагрузка, постоянная по величине и направлению в одной точке посадочной поверхности кольца подшипника и передается одной и той же точке посадочной поверхности вала или корпуса.
Местно нагруженные кольца необходимо устанавливать с зазором для постепенного проворачивания кольца во избежание местных выработок колец, валов и корпусов.
2)При циркуляционном нагружении действует одна радиальная нагрузка, которая передается последовательно всей окружности беговой дорожки подшипника и воспринимается также последовательно посадочной поверхностью вала или корпуса. Циркуляционно нагруженные кольца необходимо устанавливать на вал или корпус с натягом.
3)При колебательном нагружении действуют две радиальные нагрузки, из которых одна постоянна по величине и направлению, а вторая – вращающаяся. Равнодействующая этих двух нагрузок воспринимается ограниченным участком беговых дорожек колец подшипника и передается ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса.
При колебательном нагружении оба кольца подшипника должны иметь переходный характер соединения с валами и корпусами с большей вероятностью получения зазора для проворачивания.
В зависимости от характера нагружения колец подшипника можно рекомендовать поля допусков для валов и отверстий
Поскольку применение системы отверстия для соединения внутреннего кольца подшипника с валом и системы вала для соединения наружного кольца с корпусом является обязательным, на сборочных чертежах посадки колец подшипников принято обозначать одним полем допуска, например 40k6,90H7 в случае, если класс точности подшипника указан в технической документации.
Если класс точности подшипника не указан, то посадка обозначается следующим образом.
По внутреннему кольцу: 40 Lk66 , 40 L6 – k6, 40 L6 / k6.
По наружному кольцу: 90 Hl67 , 90 H7 – l6, 90 H7 / l6.
Поле допуска вала, отверстия, подшипника качения указывается в численном виде: 90H7 (+0,035).
Шероховатость посадочных поверхностей колец подшипников классов точности от 0 до 2-го достаточно малая. Так, шероховатость поверхностей Ra валов и отверстий в корпусах должна находиться в пределах от 2,5 до 1,25 мкм для посадки подшипников нулевого класса и в пределах от 1,25 до 0,32 мкм и менее для посадки подшипников 6, 5 и 4-го классов.

8.04.20 г
тема : Допуски и посадки подшипников качения.

Цель занятий:  Теоретическое понятие допускам и посадкам, основные присоединительные поверхности подшипников качения.Изучить условные обозначения подшипников качения

.
вопросы для самоконтроля:
1.Что представляет собой подшипник качения?
2.Какие вы знаете основные присоединительные поверхности подшипников качения?
3.Какими отклонениями определяют точность подшипников качения?
4.Какие вы знаете условные обозначения подшипников качения?
5.Приведите пример назначения и посадок колец подшипника 6-308?

Ход урока:
Подшипник качения представляет собой сложный узел. В общем случае он состоит из наружного и внутреннего колец, тел качения и сепаратора. Телами качения являются шарики, ролики или иглы в игольчатых подшипниках. Подшипники качения обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, что обеспечивает возможность их замены при износе. Кольца подшипников и тела качения обладают неполной взаимозаменяемостью, гак как их собирают методом селективной подборки.
Основными присоединительными поверхностями подшипников качения являются:
• 1) отверстие во внутреннем кольце радиальных и радиально-упорных подшипников или тутом кольце упорных подшипников;
• 2) наружная поверхность наружного кольца в радиальных и радиально-упорных подшипниках или свободном кольце упорных подшипников.
В связи с этим различают посадки внутреннего кольца на вал и наружного кольца в корпус. Требуемый характер соединения обеспечивается выбором соответствующего поля допуска вала или отверстия корпуса при неизменных полях допусков колец подшипника.
Стандартизация посадок подшипников сводится к установлению предельных отклонений посадочных поверхностей колец подшипников, рядов полей допусков для валов и отверстий корпусов, соединяемых с подшипниками.
Точность подшипников качения определяется отклонениями, установленными на геометрические и кинематические параметры, к которым относятся: ширина внутреннего и наружного колец (В); ширина наружного кольца, если внутреннее имеет иную ширину (С); номинальные диаметры отверстия внутреннего кольца и посадочной поверхности наружного кольца (а1. О); средние диаметры отверстия внутреннего и наружного колец (</»» Ц,,), которые определяются по формулам:

наибольшие и наименьшие диаметры посадочных поверхностей колец подшипника; радиальное биение дорожки качения внутреннего кольца относительно его отверстия радиальное биение дорожки качения наружного кольца относительно его наружной цилиндрической поверхности (Д»); монтажная высота однорядного конического роликового подшипника (Г); непостоянство ширины кольца (1/р).
Классы точности
В зависимости от точности перечисленных выше параметров установлены следующие пять классов точности, обозначаемых (в порядке возрастания точности) 0; 6; 5; 4; 2. Каждому классу точности соответствует свой допуск. Классы точности подшипника выбираются исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы соединения.
В механизмах, когда требования к точности вращения специально не оговорены, применяют подшипники классов точности 0 и 6. Подшипники классов 5 и 4 применяют при большой частоте вращения и повышенных требованиях к точности вращения (например, шпиндели точных станков). Подшипники класса точности 2 используют в специальных случаях (точные приборы, высокоскоростные подшипниковые узлы).
Подшипники имеют условные обозначения, состоящие из цифр и букв.
Две первые цифры, считая справа, обозначают для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм внутренний диаметр подшипников, деленный на 5. Третья цифра справа совместно с седьмой обозначают серию подшипников всех диаметров, кроме малых (до 9 мм). Основная из особо легких серий обозначается цифрой I; легкая — 2; средняя — 3; тяжелая — 4; легкая широкая — 5; средняя широкая — 6 и т. д.
Четвертая справа цифра обозначает тип подшипника: 0 — радиальный шариковый однорядный; I — радиальный шариковый двухрядный сферический; 2 — радиальный с короткими цилиндрическими роликами; 3 — радиальный роликовый двухрядный сферический; 4- роликовый с длинными цилиндрическими роликами или иглами; 5 — роликовый с витыми роликами; 6 — радиально-упорный шариковый; 7 — роликовый конический; 8 — упорный шариковый; 9 — упорный роликовый.
Пятая или пятая и шестая справа цифры вводятся не для всех подшипников и обозначают их конструктивные особенности. Например, наличие встроенных уплотнений, наличие стопорной канавки, утла контакта шариков в радиально-упорных подшипниках и т. п.
Цифры 6; 5; 4 и 2, стоящие через тире (разделительный знак) перед условным обозначением подшипника, обозначают его класс точности. Класс 0 не указывается.
Например: 5-210. Цифры (две первые справа) 10 обозначают внутренний диаметр подшипника, который равен 10-5 = 50 мм, цифра 2 (третья справа) обозначает серию. В данном случае — легкая серия. Подшипник радиальный шариковый однорядный, так как отсутствуют четвертая, пятая и шестая цифры (см. сноску). Класс точности подшипника — 5.
Для сокращения номенклатуры подшипники изготавливают с отклонениями размеров внутреннего и наружного диаметров, не зависящими от посадки, по которой их будут монтировать. Наружное кольцо диаметром О принято за основной вал, а внутреннее кольцо диаметром й — за основное отверстие. Таким образом, посадки наружного кольца с корпусом осуществляются по системе вала, а посадки внутреннего кольца с валом — по системе отверстия. При этом поле допуска внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера (вниз от нулевой линии), а не в «па/ос», как у обычного основного отверстия (рис. 5.24).
В этой связи при выборе посадок на вал необходимо иметь в виду, что характер соединения внутреннее кольцо-вал получается с небольшим гарантированным натягом. Характер соединений наружное кольцо-корпус такой же, как в обычных соединениях по системе вала при одинаковой точности изготовления.
ГОСТ 3325-85 устанавливает следующие обозначения полей допусков на посадочные размеры колец подшипников по классам точности (рис. 5.25):
• — для среднего внутреннего диаметра подшипников Ьй^ ¿0, ¿6, ¿5, ¿4, 12;
• — для среднего наружного диаметра подшипников /Д,» /0, /6, /5, /4, /2, где Ьйтъ Ют — общее обозначение поля допуска соответственно на средний внутренний йт и средний наружный От диа-метры подшипника; Ьу I- обозначение основного отклонения соответственно среднего внутреннего и среднего наружного диаметров подшипника.
Поля допусков Ьйт и Ют посадочных размеров подшипника расположены одинаково в «минус» от линии их номинальных средних размеров От и </» т. е. верхние границы полей допусков совпадают с нулевыми линиями. Поле допуска /От на наружный диаметр От подшипника располагается аналогично полю допуска основного вала А и обозначается /О, /6, /2 в зависимости от класса точности.
Значения допусков на посадочные размеры подшипника класса точности 0 соответствуют примерно 5-6-му квалитетам, а для подшипников класса точности 2 — 2-3-му квалитетам.
Для обеспечения высокого качества подшипников овальность и средняя конусообразность отверстия и наружной цилиндрической поверхности колец шариковых и роликовых радиально-упорных подшипников классов точности 5, 4, 2 не должны превышать 0,5 допуска на диаметры (1т, От. Допускаемая овальность посадочных поверхностей колец подшипника в свободном состоянии может быть больше 0,5 допуска на диаметр, но при сборке подшипника и его монтаже кольца выправляются (овальность устраняется). Вследствие овальности, конусообразное™ и других отклонений при измерении подшипников могут быть получены различные значения диаметров их колец в разных сечениях. В связи с этим установлены предельные отклонения номинального (а». О) и среднего (4,,, А,,) диаметров колец.
К шероховатости посадочных и торцевых поверхностей колец подшипников, а также валов и корпусов предъявляют повышенные требования. Особо большое значение имеет шероховатость поверхности дорожек и тел качения. Например, уменьшение шероховатости от Яа = 0,63-0,32 мкм до Яа = 0,16-0,08 мкм повышает ресурс подшипников более чем в 2 раза, а дальнейшее уменьшение шероховатости до Яа = 0,08-0,04 мкм — еще на 40% [15]. Допуск круглости для подшипников класс точности 0 и 6 допускается в пределах половины допуска на диаметр в любом сечении посадочной поверхности, а для класса 5 и 4 — четверть допуска. Допуск цилиндричности допускается в пределах половины допуска на диаметр посадочной поверхности на длине этой поверхности для 0 и 6 класса и четверти допуска на диаметр в любом сечении посадочной поверхности для 4 и 2 классов точности.

Автор публикации

не в сети 5 дней

Джамал Багаев

0
Комментарии: 1Публикации: 11Регистрация: 07-04-2020

Тема: Система допусков и посадок для подшипников качения: 11 комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.