1.3.2 Обеспечение точности деталей подшипникового узла
К деталям подшипниковых узлов, как правило, относятся втулки, кольца, стаканы и крышки.
А) Втулки и кольца
Втулкой называют деталь, у которой отношение длины к диаметру больше 0,8, а кольцом – меньше 0,8.
Базовыми поверхностями втулок и колец являются посадочные поверхности, а также торцы. Одним из торцов эти детали сами базируются по торцам смежных деталей. Второй торец служит базой для другой смежной детали.
Размер ширины колец и длины втулок часто является составляющим размером сборочной размерной цепи. Предельные отклонения этого размера определяются по результатам расчета соответствующей цепи или принимаются по полю допуска h11.
Положение втулки на валу или в отверстии корпуса определяется сопряжением по цилиндрической поверхности. Посадки втулок должны иметь минимальный зазор или минимальный натяг, т.к. при большом зазоре втулка превращается по своим показателям в кольцо, а при большом натяге усложняется сборка. Наиболее подходящими посадками втулок на вал и в корпус являются H7/js6; H7/k6; H7/m6. Если же совместно со втулкой устанавливаются детали с жёстко регламентированными допусками (например подшипники или зубчатые колёса) требуется подобрать поля допусков втулки для обеспечения минимального зазора или натяга.
Кольцо, представляющее собой нежёсткую деталь, рекомендуется изготавливать с допуском, обеспечивающим гарантированный зазор.
Исходя из опыта конструирования и эксплуатации редукторов допуски на размеры втулок и колец сгруппированы соответственно в таблицах 7 и 8.
Таблица 7 – Рекомендуемые посадки и поля допусков втулок
Область применения |
Обозначение посадок и полей допусков |
|
Посадки втулок на вал независимые |
H7/js6; H7/k6; H7/m6 |
|
Посадки втулок на вал, зависящие от посадок соседних деталей |
Вал |
Отверстие втулки |
js6; k6; m6 |
H7 |
|
js7; k7; m7 |
H8 |
|
js8; m7; n7 |
H9 |
|
p6; r6; s6 |
F8 |
|
s7; t6 |
E9 |
|
u7;u8 |
D9; D10; D11 |
|
Посадки втулок в корпус независимые |
H7/js6; H7/k6; H7/m6 |
|
Посадки втулок в корпус, зависящие от посадок соседних деталей |
Отверстие корпуса |
Втулка |
H7 |
js6; k6; m6 |
|
H8 |
js7; k7; m7 |
|
H9 |
js8; m7; n7 |
|
Js7 |
js6 |
|
Js9 |
js7 |
|
Таблица 8 – Рекомендуемые посадки и поля допусков колец
Область применения |
Обозначение посадок и полей допусков |
|
Посадки колец на вал независимые
|
Частота вращения вала, об/мин |
|
<1500 |
≥1500 |
|
H11/d11; H10/d10; H9/d9 |
H8/h8; H8/h7; H7/h6 |
|
Посадки втулок на вал, зависящие от посадок соседних деталей |
Поля допусков отверстий колец |
|
D11; D10; D9 |
H11; H10; H9 |
|
Посадки колец в корпус |
Поле допуска наружного диаметра колец d11 |
|
Торцы колец и втулок обычно являются базовыми для подшипников качения. Поэтому на торцы этих деталей нужно назначать допуски расположения. Для колец назначают допуски параллельности торцов, а на втулки – допуски перпендикулярности торцов относительно посадочной поверхности. Величины допусков зависят от типа подшипников и определяются по таблице 9.
Рисунок 4 – Примеры назначения допусков расположения на кольца (а и б) и втулки (в и г)
Таблица 9 – Допуски расположения колец и втулок
Вид допуска |
Область применения |
Квалитет |
||
Группа подшипников |
||||
I |
II |
III |
||
Параллельность торцов колец на диаметре D |
Посадка колец на валу (рисунок 4,а) |
6 |
5 |
4 |
Посадка колец в корпусе (рисунок 4,б) |
7 |
6 |
5 |
|
Перпендикулярность торцов втулок на диаметре D |
Посадка втулок на валу (рисунок 4,в) |
7 |
6 |
5 |
Посадка втулок в корпус (рисунок 4,г) |
8 |
7 |
6 |
|
Примечание: Обозначение групп подшипников: I – шариковые радиальные, радиально-упорные и роликовые с бомбиной; II – радиальные с короткими цилиндрическими роликами; III – конические роликовые. |
||||
Если между подшипниками и базовыми торцами заплечиков валов расположено несколько деталей, допуски расположения определяются расчётом по методике, изложенной в [2].
Б) Стаканы
В стаканах обычно размещают подшипники фиксирующей опоры вала червяка и опоры вала конической шестерни. Иногда стаканы применяют для удобства сборки и регулировки положения зубчатых колёс. Типовые конструкции стаканов приведены на рисунке 5.
Рисунок 5 – Типовые конструкции стаканов
Рекомендации по выбору точности стаканов сведены в таблицу 10.
Таблица 10 – Рекомендации по выбору точности стаканов
Параметр |
Рекомендуемая точность |
||
Посадки стаканов в корпус: нерегулируемые |
H7/k6; H7/m6 |
||
регулируемые |
H7/js6 |
||
Цилиндричность посадочного отверстия (1 на рисунке 5) |
T ≈ 0,3 tD |
||
Цилиндричность наружной поверхности (2 на рисунке 5, а, б, д) |
T ≈ 0,3 td |
||
Круглость центрирующей поверхности (3 на рисунке 5, в, г) |
T ≈ 0,3 td |
||
Соосность отверстия и внешнего цилиндра (4 на рисунке 5) |
T ≈ 0,6 tD |
||
Соосность отверстий относительно их общей оси (5 на рисунке 5,а) |
Группа подшипников |
||
I |
II |
III |
|
IT8 |
IT7 |
IT6 |
|
Перпендикулярность базовых торцов оси отверстия (6 на рисунке 5) |
IT8 |
IT7 |
IT6 |
Параллельность базовых торцов (7 на рисунке 5, а, г) |
IT8 |
IT7 |
IT6 |
Расположение крепёжных отверстий (8 на рисунке 5, а) |
T ≈ 0,4 (t отв – t винта) |
||
Примечание: Обозначение групп подшипников: I – шариковые радиальные, радиально-упорные и роликовые с бомбиной; II – радиальные с короткими цилиндрическими роликами; III – конические роликовые. |
|||
В) Крышки
Подшипниковые крышки конструктивно разделяются на привёртные и закладные, а также глухие и сквозные. К ним предъявляются различные требования по точности. Различные конструкции крышек приведены на рисунках 6, 7, 8, 9, 10, 11.
Рисунок 6 – Конструкция привертной (а) и закладной (б) глухих крышек
Рисунок 7 – Конструкция привертной (а) и закладной (б) сквозных крышек
Рисунок 8 – Варианты расположения крышки и подшипника
Рисунок 9 – Допуски формы и расположения сквозных крышек
Рисунок 10 – Крышка с регулировочным винтом
Рисунок 11 – Крышка, используемые для поджима колец подшипников качения к базовому торцу корпуса без возможности регулирования
Рекомендации по выбору точности крышек сведены в таблицу 11.
Таблица 11 – Рекомендации по выбору точности крышек
Параметр |
Рекомендуемая точность |
||
Размер h (рисунки 8, 9, 11). Предельные отклонения |
h±IT12/2 |
||
Размер b закладных крышек (рисунки 6,б, 7,б, 8б, 9). Посадки |
H7/h11 |
||
Центрирующие поверхности. Поля допусков крышек: глухих привертных (рисунок 6,а, 8,а,б) с отверстиями под манжету и закладных (рисунок 6,б, 7, 8,в, 9) |
d11 h8 |
||
Размер Dм для манжеты (рисунок 7, 9). Поле допуска отверстия |
H8 |
||
Параллельность торцов для манжеты и базового торца крышки (2 на рисунке 9) |
T ≈ IT12 на диаметре Dф |
||
Соосность отверстий для манжеты |
T ≈ IT8 на диаметре Dм |
||
Параллельность базовых крышек (1 на рисунке 9):
для схемы а (рисунок 8) для схем б и в (рисунок 8) |
Группа подшипников |
||
I |
II |
III |
|
IT8 IT7 |
IT7 IT6 |
IT6 IT5 |
|
Расположение крепёжных отверстий (4 на рисунке 9) |
T ≈ 0,4 (t отв – t винта) |
||
Резьбовое соединение регулировочного винта (рисунок 10). Посадка |
М…×… 6H/6h |
||
Примечание: Обозначение групп подшипников: I – шариковые радиальные, радиально-упорные и роликовые с бомбиной; II – радиальные с короткими цилиндрическими роликами; III – конические роликовые. |
|||