Виды нагружения колец подшипников качения. Табл.7.1.

Радиальная нагрузка, воспринимаемая подшипником	Вращающееся кольцо	Вид нагружения колец
		внутреннего	наружного
Постоянная па направ­лению	Внутреннее	Циркуляционное	Местное
	Наружное	Местное	Циркуляционное
Постоянная по направ­лению и вращающаяся — меньшая по величине	Внутреннее	Циркуляционное	Колебательное
	Наружное	Колебательное	Циркуляционное
Постоянная по направ­лению и вращающаяся — большая по величине	Внутреннее	Местное	Циркуляционное
	Наружное	Циркуляционное	Местное
Постоянная по направ­лению	Внутреннее и наруж­ное кольца в одном или противополож­ных направлениях	Циркуляционное	Циркуляционное
Вращающаяся с внутрен­ним кольцом		Местное	Циркуляционное
Вращающаяся с наруж­ным кольцом		Циркуляционное	Местное

Циркуляционно-нагруженные кольца должны иметь неподвижную посадку, ко­торая назначается в зависимости от величины и интенсивности нагрузки Р_г на посадочной поверхности кольца:

P_r= k₁k₂k₃

где:

F_r — радиальная нагрузка на подшипник, кН

b -рабочая ширина посадочного места, м

k₁ — динамический коэффициент посадки (при нагрузке с умеренными толчками и вибрациями.

к_г = 1,0; при сильных ударах и вибрациях k₁ = 1,8);

k₂ — коэффициент, учитывающий снижение посадочного натяга (при полом вале или тонкостенном корпусе k₂ > 1, при сплошном вале и толстостенном корпусе k₂ - 1);

k₃ — коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки (F_r) между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой силы F_a на

опору. Значения k₃, зависящие от — ctg , где — угол контакта тел качения с дорожкой качения наружного кольца.

Для радиальных и радиально-упор­ных подшипников при расположении тел качения в один ряд k₃=1. По под­считанной интенсивности нагрузки Р_г выбирается посадка.

Колебательно нагруженные кольца подшипников устанавливаются в корпус с основными отклонениями К и J_s, а на вал -с отклонениями k, j_s, h. Точность вы­полнения посадочных поверхностей в корпусе и на валу определяется классом точности подшипника. Для классов точности 0 и 6 рекомендуется для валов назначить квалитет IT6, а для отверстий — IT7, для классов точности 2, 4 и 5 - соответственно IT 5 и IT 6.

Посадки подшипников отличаются от обычных расположением и значением полей допусков на посадочные поверхности колец. Подшипник является основным комплектующим изделием, не подлежащим в процессе сборки дополнительной доводке.

Требуемые посадки в соединении получают назначением соответствующий полей допусков на диаметры вала или отверстия в корпусе. Особенностью является то, что в подшипниках качения поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца располагают не вверх от нулевой линии (не "в плюс"), а вниз ("в минус"). Этим гарантируют получение натягов в соединениях внутреннего кольца с валами, имеющими поля допусков k, n.

Поле допуска на диаметр наружного кольца располагают как обычно - "в минус" или "в тело детали".

Посадки колец шариковых и роликов радиальных подшипников на вал и в отверстие корпуса в зависимости от вида нагружения выбирают в соответствии с ГОСТ 3325-85.

Часто выбор посадок осуществляют методом аналогий, ориентируясь на аналогичные, длительно работающие проверенные узлы, близкие по конструкции, назначению и условиям эксплуатации.

Чтобы обеспечить нормальный срок службы подшипников качения, сопрягаемые с ними детали должны иметь определенную точность следующих параметров:

а) размеров;

б) формы поверхностей;

в) расположения поверхностей;

г) шероховатость.

а) сопрягаемые детали выполняются по следующим квалитетам:

Класс подшипника	Квалитет
	Отверстие	Вал
0; 6 4; 5 2	7 6 5	6 5 4

б) отклонение формы (допуск цилиндричности) отверстия и вала не должно превышать 14 допуска на размер для подшипников 0-го и 6-го классов.

Класс подшипника	Допуск цилиндричности отверстия и вала
0; 6 4; 5

г) шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий в корпусах не должна превышать следующих величин. (параметр R ).

Класс подшипника	Валы		Отверстия
	d 80мм	d > 80мм	D 80мм	D > 80мм
0; 6; 5	1,25 0,63	2,5 1,25	1,25 0,63	2,5 1,25
4	0,32	0,63	0,63	1,25

Кроме указанных факторов существенное влияние на срок службы подшипников оказывают его посадки на вал и в корпус. (ГОСТ 3325 – 85. Подшипники шариковые и роликовые. Посадки).

Для сокращения номенклатуры подшипники изготовляют с отклонениями внутреннего и наружного диаметров, не зависящими от посадки, по которой их будут монтировать. Для всех классов точности верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным 0.

Условные обозначения подшипников.

Система условных обозначений шарико и роликоподшипников установлена ГОСТ 3189-89. Условное обозначение под­шипника дает полное представление о его габаритных размерах, конструкции, точности изготовления, термообработке, величине зазора и т. п.

Основное условное обозначение включает в себя семь цифр (рис. 2.31).

X XX X X XX

---Внутренний диаметр подшипника

----Серия диаметров

------Тип подшипника

' --- Конструктивная разновидность

Серия ширин и высот

Рис. 2.31. Схема условного обозначения подшипника

Пример условного обозначения подшипника роликового двухрядного с короткими цилиндрическими роликами типа 182000 (с коническим отверстием внутреннего кольца с бортами на внутреннем кольце), серии диаметров 1, серии ширин 3 с d= 100 мм, D = 150 мм, В = 37 мм:

Подшипник 3182120 ГОСТ 7634-75.

Пример условного обозначения подшипника с учетом его точности. Под - шипник обо­значен Л 125-205, где Л — категория; 1 — ряд момента трения; 2 — группа радиального зазора; 5 — класс точности.

В обозначении Л 2.4 205 нет требований по моменту трения. В обозначении Л 5 205 нет требований по моменту трения и по радиальному зазору.

Примеры обозначений - посадок подшипников качения:

Подшипник класса точности 0 на вал с номинальным диаметром 50 мм, с симметричным расположением поля допуска J_s6 ГОСТ 25347-82;

Посадка -Æ50LO/ J_s6

То же в отверстие корпуса с номинальным диаметром 90 мм, с полем допуска :

Посадка - Æ90H7/L0

Обозначения посадок подшипников на вал и в корпус соответствуют указанным чертежам(рис.7.5.,7.6.):

Рис.7.5.Обозначение посадки подшипника качения на чертеже.

Рис.7.6.Обозначение посадки подшипника качения на чертеже.

Допускается на сборочных чертежах подшипниковых узлов указывать размер, поле допуска или предельные отклонения на диаметр, сопряженный с подшипником детали, как показано на рис.7.7.

Рис.7.7. Размер и предельные отклонения на диаметр, сопряженный с подшипником детали.

Лекция № 8 «Нормирование и обозначение шероховатости поверхности»

В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость — ряд чере­дующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров.

Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неров­ностей форм или штампов, может появляться вследствие вибраций, возникающих при резании, а также в результате действия других факторов.

Влияние шероховатости на работу деталей машин многообразно:

• шероховатость поверхности может нарушать характер сопряжения деталей за счет смятия или интенсивного износа выступов профиля;

• в стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков;

• шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ними различного рода уплот­нения;

• неровности, являясь концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей;

• шероховатость влияет на герметичность соединений, на качество гальванических и лакокра­сочных покрытий;

• шероховатость влияет на точность измерения деталей;

• коррозия металла возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхно­стях и т. п.

• Шероховатость поверхности в сочетании с другими характеристиками определяет состояние поверхности и является наряду с точностью формы одной из основных геометрических характеристик качества поверхности

Шероховатость поверхности – это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами в пределах базовой длины.

Параметры шероховатости поверхности.

Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля (рис. 8.1.), получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью. Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами ее рассматривают в пределах базовой длины I

Базой для отсчета отклонений профиля является средняя линия профиля т-т — линия, имею­щая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля до этой линии минимально.

ГОСТ 2789—73 установлены следующие параметры шероховатости (рис. 8.1.) :

1.Среднее арифметическое отклонение профиля R_a-это среднее арифметическое из абсолют­ных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

Где: l -базовая длина; у -отклонение профиля (расстояние между любой точкой профиля и базовой линией т-т). При дискретном способе обработки профилограммы параметр R_a рассчитывают по формуле:

R_a=

где у- измеренные отклонения профиля в дискретных точках;

n-число измеренных дискретных отклонений на базовой длине.

рис.8.1. Неровности профиля поверхности.

2. При больших шероховатостях и в особенности при наличии явно выраженных бугров и впадин шероховатость характеризуют параметром Rz, который является суммой модулей размеров пяти наибольших бугров и пяти наибольших впадин на базовой длине L, т. е.

R_z=

где : y_pi — высота z-ro наибольшего выступа профиля; y_Vi — глубина 1-ой наибольшей впадины профиля.

• Наибольшая высота неровностей профиля R_max -расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (рис. 8.1.).

• Средний шаг неровностей профиля S_m-среднее значение шага неровностей профиля в пре­делах базовой длины (рис. 8.1.).

• Средний шаг местных выступов S-среднее значение шагов местных выступов профиля, нахо­дящихся в пределах базовой длины ( рис. 8.1.).

• Относительная опорная длина профиля t_p-отношение опорной длины профиля к базовой длине:

t_p = 100%

где — опорная длина профиля (сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне р., в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины).

Кроме перечисленных шести количественных параметров стандартом установлены два качест­венных параметра:

• Способ обработки. Указывается в том случае, когда шероховатость поверхности следует полу­чить только определенным способом.

• Тип направлений неровностей. Выбирается из табл. 8.1. Указывается только в ответственных случаях, когда это необходимо по условиям работы детали или сопряжения..

Табл.8.1.

№	Тип направлений неровностей.	Схематичное изображение.	Обозначение.
1	Параллельное
2	Перпендикулярное
3	Перекрещиваю-щееся
4	Произвольное