32 Выбор подшипников качения на вала и 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.

с

Основные виды нагружения колец подшипников качения

■ .

Посадку выбирают так, 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.

Рекомендуемые поля допусков для посадок колец подшипни­ков качения классов точности 0 и 6 и их применения приведены в таблицах.

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.

33 Стандартизация шпоночных соединений.

Шпонки служат для передачи крутящего момента, предотвращения проворачивания втулки на валу, обеспечения перемещения втулки вдоль вала или фиксации взаимного положения деталей в узле.

Особенностью шпоночных соединений является то, что в соединении участвуют три элемента: поверхность паза на валу, поверхность вала во втулке и поверхность шпонки.

Недостаток – малая несущая способность , ослабление валов шпоночными пазами, концентрация напряжений из-за неблагоприятной формы шпоночных пазов. Из-за этого шпонки используются, как правило, в малонагруженных соединениях.

В машиностроении получили распространение шпоночные соединения с призматическими, сегментными, клиновидными.

Для ширины шпонки установлено поле допуска h9.

Высоту призматических шпонок выполняют по , (при высоте 2-6 мм по h9), длину длину пазов по диаметр сегментных шпонок d по Допуск всегда направлен «в тело», что гарантирует собираемость.

По ширине для призматических шпонок предусмотрено три варианта соединения:

Для сегментных шпонок применяют только нормальное и плот­ное соединение. Поля допусков для обоих типов шпонок одинаковы, посадки выполняют только в системе вала (основная деталь - шпон­ка). Это позволяет ограничить номенклатуру размеров калиброванной стали для шпонок, точность изготовления которой без дополнитель­ной обработки обеспечивает точность h. Для передачи больших кру­тящих моментов в современном машиностроении применяют шлицевые соединения.

Клиновидные шпонки аналогичны призматическим, с тем отличием, что шпонка изготавливается в виде клина с уклоном 1: 100. Осевым перемещением шпонки обеспечивается соединение вала и втулки. Точность клиновых шпонок устанавливается теми же полями допуска, что и для призматических (h 9 для б, h 11 для h, h11 для l).

Требование в отношении точности ширины паза у вала и втулки нормируется одним полем допуска D 10.