6.1.4 Поля допусков и посадки подшипников качения

ГОСТ 3325-85 распространяется на подшипниковые узлы машин, механизмов и приборов, посадочные поверхности которых предназначены для монтажа подшипников качения с номинальным диаметром отверстий до 2500 мм при выполнении следующих условий:

• валы сплошные или полые толстостенные ( , где d – диаметр внутреннего кольца подшипника, D – диаметр отверстия вала);

• корпуса толстостенные;

• материал валов и корпусов – сталь или чугун;

• нагрев подшипников при работе до 100 С⁰.

Общее обозначение полей допусков подшипников:

• для среднего диаметра внутреннего кольца подшипника – Ld_m;

• для среднего диаметра наружного кольца подшипника - lD _m.

Поля допусков колец подшипника обозначаются буквами L или l по классам точности, например, L0, L6,…, l5, l4, ….

Диаметры наружного кольца и внутреннего кольца подшипника приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия. Однако поле допуска внутреннего кольца располагается вниз от номинального размера (перевернуто относительно нулевой линии). Такое расположение поля допуска позволяет получать посадки внутреннего кольца подшипника с валами с небольшим натягом без применения дополнительных полей допусков валов, используя основные отклонения n, m, k, j_s .

Схемы расположения полей допусков при посадках подшипников на валы и в отверстия корпусов представлены на рисунке 6.2.

Выбор посадок внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца подшипника в отверстие корпуса зависит от:

• вида нагружения кольца подшипника;

• режима работы подшипника;

• соотношения эквивалентной нагрузки Р и динамической грузоподъемности С;

• типа, размера и класса точности подшипника.

Различают следующие виды нагружения колец подшипника;

• местное – М;

• циркуляционное – Ц;

• колебательное – К.

Рисунок 6.2 Схемы расположения полей допусков при посадках подшипников

При местном нагружении действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса.

При циркуляционном нагружении действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается последовательно в процессе вращения всей дорожке качения, а следовательно, и всей посадочной поверхности вала или корпуса.

При колебательном нагружении неподвижное кольцо подшипника подвергается одновременному воздействию радиальных нагрузок: постоянной по направлению и вращающейся, но меньшей или равной по величине первой нагрузке. Равнодействующая этих нагрузок совершает периодическое колебательное движение, которое передается ограниченному участку посадочной поверхности.

Между режимами работы подшипника и соотношениями Р/С установлена следующая зависимость (таблица 6.3):

Таблица 6.3

Режимы работы подшипника

Режим работы подшипника	Отношение нагрузки к динамической грузоподъемности
Легкий	Р/С ≤ 0,07
Нормальный	0,07 < Р/С ≤ 0,15
Тяжелый	0,15 < Р/С

Некоторые конструкции стандартных подшипников качения показаны на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 - Основные типы подшипников качения

Радиальные шариковые подшипники (тип 0. см. таблицу 6.2) – наиболее распространенный тип подшипников. Они предназначены для восприятия радиальных нагрузок, но могут воспринимать и осевые. Вследствие точечного контакта тел качения они имеют меньшие потери на трение.

Радиальные роликовые (тип 2) и игольчатые (тип 4) подшипники дают экономию по размерам, обеспечивают более высокую жесткость опор, но не способны воспринимать осевые нагрузки.

Упорные подшипники (тип 8) способны воспринимать только осевые нагрузки. В опорах они устанавливаются совместно с радиальными, обычно в случаях, когда те неспособны нести осевую нагрузку, или когда осевая нагрузка является превалирующей.

Сферические подшипники (типы 1 и 3) допускают значительные перекосы вала в опорах и применяются либо при невозможности добиться нужной соосности посадочных мест (опоры, установленные в раздельных корпусах), либо при длинных нежестких валах, имеющих большие перекосы сечений на опорах.

Радиально-упорные шариковые (тип 6) и роликовые конические (тип 7) подшипники предназначены для восприятия комбинированных нагрузок, но пригодны для чисто радиальных и чисто осевых. Особенностью этих типов является необходимость обеспечения регулировки зазора по дорожкам качения, что усложняет конструкцию. Одновременно это делает рациональным их применение в опорах, требующих минимальных регулируемых зазоров или даже натягов.

Габаритные размеры подшипников стандартизованы ГОСТ 3478-79 «Подшипники качения. Основные размеры».