5.3.4. Технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов под подшипники качения

Типовые требования к отклонениям формы и суммарным отклонениям посадочных поверхностей валов и корпусов под подшипники качения приведены на рис.5.4.

Рис. 5.4. Требования к отклонениям формы и суммарным отклонениям

поверхностей под подшипник качения

Как видно из рис.5.4, нормируются отклонения от круглости (откло­нение формы в плоскости, перпендикулярной оси) и отклонение профиля продольного сечения (отклонение профиля в плоскости, проходящей через ось). Весьма трудно измерять параметры профиля продольного сечения и отклонения от круглости в отверстиях, находящихся в корпусах. Разработчики стандарта (ГОСТ 3325) при нормировании требований к точнос­ти в отношении формы ввели новый параметр - непостоянство диаметров отдельно в поперечном и продольном направлениях, т.е. нормируется разность между наибольшим и наименьшим диаметрами в одном и том же попе­речном или продольном сечении. Параметры нормируются в зависимости от точности размера, т.е. как часть от допуска Т на размер посадочного элемента. Так для подшипников класса 0 и 6 допуск на непостоянство ди­аметра принят равным 0,5Т, для подшипников классов 5 и 4 - 0,3Т, а для подшипников класса 2 - 0,25T. В стандарте эти значения приведены с со­ответствующими округлениями.

Подшипники качения обычно устанавливаются парами на концах вала или противоположных отверстиях корпуса. Для этого необходимо нормировать требования к точности расположения осей посадочных поверхностей под подшипники для обеспечения угла перекоса колец подшипников. В приложении к ГОСТ 3325 приводятся значения допускаемых углов перекоса и значения требований к отклонениям от соосности. Реализовать требова­ние соосности посадочных поверхностей относительно общей оси сложно, поэтому вместо отклонений от соосности лучше нормировать радиальное биение посадочных поверхностей от тех же баз, т.е. от общей оси (рис.5.5).

Рис. 5.5. Требования к соосности осей посадочных мест под подшипники

Требования к шероховатости поверхностей приведены в табл.5.3.

5.3.5. Выбор посадок для колец подшипников

При установке подшипников используются все три вида посадок по характеру сопряжения, т.е. посадки с зазором, с натягом и переходные.

Рекомендации при выборе посадок подшипников

1. Нельзя устанавливать с большим натягом наружное и внутреннее кольца, так как может произойти заклинивание тел вращения.

2. Вращающееся кольцо (на валу или в корпусе) должно устанавливаться с гарантированным натягом.

3. При двухопорном вале (два подшипника на концах вала) посадка одного из невращающихся колец должна быть с гарантированным зазором для компенсации температурных деформаций вала или корпуса.

Таблица 5.3

Шероховатость по параметру Ra для посадочных мест

Посадочная поверхность	Класс точности подшипника	Диаметры подшипника
		до 80 мм	свыше 80 до 500 мм
Вал	0 6 и 5 4 2	1,25 0,63 0,32 0,16	2,5 1,25 0,63 0,32
Отверстия и корпус	0 6, 5, 4 2	1,25 0,63 0,32	2,5 1,25 0,63
Опорные торцы валов и корпусов	0 6, 5, 4 2	2,5 1,25 0,63	2,5 2,5 0,63

Кольца подшипника во время работы могут испытывать различные виды нагружений.

Бывают следующие виды нагружений: местное, циркуляционное и колебатель­ное.

Местное нагружение - такой вид нагружения, при котором действую­щая на подшипник результирующая радиальная нагрузка постоянно воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса (рис.5.6, а). Кольца, которые подвергаются местному нагружению, должны устанавливаться с гарантированным зазором или по переходной по­садке при минимальном натяге. Это необходимо для того, чтобы кольцо, подвергаемое местному нагружению, могло в процессе работы иногда поворачиваться, чтобы нагрузка не находилась постоянно в одном месте - это может привести к быстрому местному износу. При повороте колец в про­цессе эксплуатации износ подшипника будет происходить равномерно. В качестве примера такого нагружения можно привести нагрузку, действующую при зубчатом зацеплении в цилиндрических редукторах.

Циркуляционным нагружением колец называется такой вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагруз­ка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения последовательно по всей длине дорожки качения, а, следовательно, и по всей посадочной поверхности вала или корпуса (рис.5.6, б). В качестве примера может быть приведена нагрузка, действующая на барабан ленточного транспортера. При циркуляционном нагружении кольцо должно устанавливаться по посадке с натягом для то­го, чтобы оно не проворачивалось в процессе работы, и износ происходил равномерно.

а б

в

Рис. 5.6. Виды нагружений: а - местное нагружение у наружного кольца и циркуляционное у внутреннего; б - циркуляционное наг­ружение у наружного кольца; в - колебательное нагружение у наружного кольца и циркуляционное у внутреннего; Fr - радиальная нагрузка, F - вращающаяся радиальная нагрузка

Колебательным нагружением кольца называется такой вид нагружения, при котором неподвижное кольцо подшипника подвергается одновременно воздействию радиальной нагрузки, постоянной по направлению, и вращающейся, меньшей или равной по значению. Их равнодействующая совершает периодическое колебательное движение, симметричное относительно непод­вижной силы, причем она периодически воспринимается и передается соот­ветствующему участку посадочной поверхности (рис.5.6,в). Равнодействую­щая или колебательная нагрузка меняется от суммы до разности неподвиж­ной и вращающейся нагрузок. В тех случаях, когда вращающаяся нагрузка окажется больше, чем постоянная, то кольцо испытывает или местное нагружение, или циркуляционное. При колебательном нагружении кольцо должно устанавливаться по переходной посадке с целью возможного проворота кольца в процессе работы для обеспечения равномерного износа. В ка­честве примера может быть приведена нагрузка, действующая на узлы на опорных подшипниках со сферическими роликами.

Рекомендации по использованию посадок подшипников качения в конкретных видах машин приведены в приложении к ГОСТ 3325 и справочниках.

93