3.14 Допуски и посадки подшипников качения

Для подшипников качения стандартом предусмотрено 5 классов точности подшипников: 0, 6, 5, 4 и 2.

Рисунок 3.16- Схема расположения полей допусков подшипников качения

5

4

2

Независимо от класса точности для подшипников качения стандартом предусмотрены отклонения от номинальных размеров.

Точность работы подшипникового узла зависит от точности присоединительных размеров. В связи с этим стандарт рекомендует при изготовлении присоединительных размеров следующие квалитеты точности и шероховатостей поверхности

Таблица 3.2 –Зависимость шероховатости от класса точности подшипника

Класс точности	Вал d80	Вал d80	Отверстие D80	Отверстие D80
0	1,25	2,5	1,25	2,5
6, 5	0,63	1,25	0,63	1,25
4, 2	0,32	0,63	0,63	1,25

Класс точности	отверстие	вал	допуск
0, 6	JT7	JT6	¼ T
5, 4	JT6	JT5	1/8T
2	JT5	JT4	---

Обозначение подшипников качения - Р6 – 306

6- класс точности,306- номер подшипника.

Для подшипников качения предусмотрено три вида нагружения колец подшипника:

• местный

• циркуляционный

• колебательный

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение возникает, например, когда кольцо не вращается относительно нагрузки.

При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение кольца получается при его вращении и постоянно направленно нагрузке или, наоборот, при радиальной нагрузке , вращающейся относительно рассматриваемого кольца.

При колебательном нагружении не вращающееся кольцо воспринимает равнодействующую двух радиальных нагрузок ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса.

Для циркуляционного нагружения интенсивность нагрузки R, Н/м, определяется по формуле

, (3.78)

где Р – радиальная сила, действующая на подшипник (реакция опоры) ,Н;

b – рабочая ширина подшипника, м,

k_П – динамический коэффициент посадки,

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления натяга при полом вале,

F_А– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между рядами шариков или роликов в двухрядных подшипниках.

Рабочая ширина подшипника b ,м;

, (3.79)

где В – ширина подшипника, м;

r – радиус фаски, м.

По интенсивности нагрузки по таблицам стандарта выбирают посадки для внутреннего и наружного колец подшипников качения. Условное обозначение посадок показано на рисунке (3.17)

Рисунок 3.17- Условное обозначение посадок на чертежах

3.15 Допуски и посадки резьбовых сопряжений

Резьбовые сопряжения бывают различные по классификации. Если классифицировать в зависимости от профиля винтовой поверхности, то они бывают: треугольные, трапециидальные, прямоугольные, круглые.

По форме поверхности, на которую наносится резьба: цилиндрические и конические. В зависимости от направления винтовой поверхности: правые и левые. Резьбы бывают однозаходные и многозаходные. Наибольшее распространение в машиностроении получили метрические крепёжные резьбы. Основные параметры и профиль метрической крепёжной резьбы представлены на рисунке 3.18

Рисунок 3.18 – Основные параметры и профиль метрической крепёжной резьбы.

В зависимости от длины нарезанной части резьбы подразделяются на три группы: S – малая длина свинчивания, N – нормальная длина свинчивания, L – большая длина свинчивания.

К группе S относятся длины свинчивания до , где P – шаг резьбы, d(D) – наружный диаметр резьбы. К группе N относятся длины свинчивания от до и к группе L длины свинчивания свыше . Форма впадины резьбы может быть как закруглённой, так плоскосрезанной. В зависимости о шага резьбы они подразделяются на резьбы с крупным шагом и резьбы с мелким шагом. Различие между этими видами заключается в том, что у резьб с крупным шагом одному диаметру соответствует строго определённое значение шага резьбы. У резьб с мелким шагом, одному и тому же значению диаметра могут соответствовать различные значения шага. Стандарт приводит три ряда значений диаметров и шагов. При выборе размеров диаметров следует предпочитать второй ряд третьему, а третий ряд второму.

Резьбовые сопряжения выполняют различные эксплуатационные требования. Они предназначены для закрепления деталей, для передачи расчётных нагружений, для преобразования кругового движения в прямолинейное и т.д.

Взаимозаменяемость резьбовых соединений заключается в обеспечении свинчивания и высоком качестве сопряжений. При изготовлении резьбовых изделий неизбежны изменения всех резьбовых параметров.

Свинчиваемость резьбового соединения с погрешностью шага может быть обеспечена в том случаи, если средний диаметр болта - будет меньше или средний диаметр гайки - больше на величину . Значение этой величины для метрической крепёжной резьбы будет равно

, (3.80)

где - погрешность шага резьбы на длине свинчивания, мм.

Свинчиваемость резьбовых изделий с погрешностью для профиля может быть обеспечена в том случаи, если средний диаметр болта будет уменьшен или средний диаметр гайки увеличен на величину .

, (3.81)

где P – шаг резьбы, мм;

- погрешность половины угла профиля.

Погрешность половины угла профиля – это разность между действительным и номинальным половинами угла профиля.

Для упрощения контроля резьб и расчёта допусков введено понятие приведённого среднего диаметра резьбы, учитывающего влияние погрешностей параметрической резьбы: среднего диаметра, диаметральной компенсации шага резьбы и диаметральной компенсации погрешности половины угла профиля на свинчиваемость.

Средний диаметр резьбы увеличенный у болта и уменьшенный у гайки на суммарную диаметральную компенсацию отклонений шага, полвины угла профиля и отклонений формы, называется приведенным средним диаметром.

Приведённый средний диаметр для болта , мм,

, (3.82)

где - значение измеренного среднего диаметра болта, мм.

Для гайки приведённый средний диаметр , мм, равен

, (3.83)

Для метрических крепёжных резьб предусмотрено три вида посадок: посадки с зазором, переходные посадки и посадки с натягом. Посадки с зазором применяются для соединения типа болт – гайка, а переходные и посадки с натягом применяются для шпилек. Наибольшее распространение в машиностроении получили посадки с зазором. Которые регламентируются ГОСТ 16093-81.

Для получения различных посадок резьб предусмотрены стандартом пять основных отклонений для болтов. Это h, g, f, e, d и четыре для гайки: H, G, F, E. Положение полей допусков по отношению к номинальному профилю резьбы определяется верхним отклонением для болта и нижним для гайки, которые названы основными отклонениями. Допускаются любые сочетания полей допусков резьбы болта и гайки для образования посадок. Схема для посадки с зазором представлена на рисунке 3.19

Рисунок 3.19 – Схема полей допусков посадки с зазором.

Величины основных отклонений болтов (h) и гаек (H) равны нулю. Величины остальных отклонений представлены по следующим зависимостям

для болта для гайки

(3.84)

(3.85)

(3.86)

где P – шаг резьбы, мм.

Независимо от отклонений для болта предусмотрены следующие степени точности:

для болта: для - 4, 6, 8; для - 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10*;

для гайки: для - 4, 5, 6, 7, 8; для - 4, 5, 6, 7, 8, 9*.

Знаком «*» отмечены степени точности, если болт или гайка изготовлены из пластмассы. Второе отклонение для болта и гайки было найдено, зная допуск для болта и гайки.

Допуск среднего болта шестой степени точности мм, определяется по формуле

(3.87)

Допуски для остальных степеней точности получаются путём умножения величины на коэффициенты, которые зависят от степени точности и приводятся в стандарте.

Допуск на наружный диаметр болта для шестой степени точности мм, определяется по формуле

(3.88)

Допуски для остальных степеней точности получаются путём умножения величины на соответствующие коэффициенты. Для гайки допуск среднего диаметра резьбы получается умножением на соответствующие коэффициенты, приведённые в стандарте. Допуск на внутренний диаметр гайки мм, определяют,

если P >1мм и более

(3.89)

если P находится в интервале 0,2…0,8 мм

(3.90)

Допуски для остальных степеней точности получаются путём умножения величины на соответствующие коэффициенты. Кроме степеней точности установлено три класса точности: точный, средний и грубый. Принадлежность к тому ли иному классу точности определяется совокупностью степеней точности двух нормируемых диаметров согласно данным, приведенным в стандарте. В особых случаях разрешается применять сочетание поле допусков из различных классов точности на средний и наружный диаметры для болтов или на внутренний для гаек. Например: 5g6g или 4H5H.

Для повышения степени унификации и сокращения номенклатуры инструмента и калибров в стандарте введены поля допусков предпочтительного применения: для гаек – 6H, 7H; для болта – 6g и 8g.

Условное обозначение посадок на чертежах:

M20X1-LH-6g6g-12-R – на рабочих чертежах;

M20- – на сборочных чертежах.