Лекция № 9
Обоснование точностных параметров машин и оборудования.
Стандартизация норм взаимозаменяемости подшипников качения.
Основные параметры подшипников качения
Подшипники качения – это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующих элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения. Все детали подшипника стандартизованы в международном масштабе и централизованно изготавливаются в массовом производстве.
В зависимости от тел качения подшипники делятся на шариковые, роликовые, игольчатые (ролики малого диаметра). В зависимости от вида воспринимаемой нагрузки подшипники делятся на радиальные (воспринимающие радиальную нагрузку), упорные (воспринимающие осевую нагрузку) и радиально - упорные (воспринимающие как радиальную, так и осевую нагрузку).
Подшипники качения состоят из следующих деталей: внутреннего 1 и наружного 2 колец с дорожками качения; тел качения 4 (шариков, роликов, иголок); сепараторов 3, разделяющих и направляющих тела качения.
Все параметры деталей подшипников качения: диаметры и ширина колец, радиусы закругления, фаски, диаметры тел качения, размеры дорожек качения и сепараторы стандартизованы.
В приборах применяют шарикоподшипники с наружным диаметром 1 мм и диаметром шариков 0,35 мм; в тяжелом машиностроении – подшипники диаметром несколько метров с шариками диаметром 203 мм. Подшипники в диапазоне внутренних диаметров колец от 3 до 10 мм стандартизованы через 1 мм, до 20 мм – через 2-3 мм, до 110 мм – через 5 мм, до 200 мм – через 10 мм, до 500 мм – через 20 мм и т.д.
По габаритным размерам подшипники разделяют на размерные серии: по радиальным габаритным размерам - сверхлегкие (две серии), особо легкие (две серии), легкие, средние, тяжелые (всего семь серий); по ширине – на узкие, нормальные, широкие и особо широкие. Основное распространение имеют легкие и средние серии подшипников.
Нормирование точности подшипников качения.
Точность подшипников качения нормируется:
точностью основных размеров (точностью формы и размеров отверстия диаметра d во внутреннем кольце, цилиндрической поверхностью, диаметром D наружного кольца и шириной колец);
точностью размеров и формы тел качения, а также дорожек качения наружного КН и внутреннего КВ колец;
радиальным биением дорожек качения и торцов внутреннего и наружного колец;
шероховатостью посадочных и торцовых поверхностей колец. Для роликов радиально-упорных подшипников нормируемой точностью является монтажная высота.
Наибольшее значение имеет точность вращения вращающегося при эксплуатации кольца. В большинстве случаев это внутреннее кольцо. Биение вращающегося кольца (внутреннего или наружного) передается на сопрягаемую деталь (вал или корпус).
Классы точности подшипников и их выбор
Для подшипников по ГОСТу 520-89* установлены девять классов точности, обозначаемых в порядке ее возрастания 8;7;0;6Х,6;5;4;2;Т..
Класс точности 8 и 7 изготавливаются по заказу потребителей.
Основным показателем точности является величина радиального биения внутреннего кольца:
классы точности: 0 6 5 4 2
биение, мкм 20 10 5 3 2,5.
Из приведенных данных для колец подшипников видно, что с повышением на один класс точности радиальное биение снижается вдвое (или близко к этому).
В большинстве узлов машин применяют подшипники качения класса точности 0. При повышенных требованиях к точности вращения следует выбирать подшипники более высокого класса точности.
В зависимости от требований по уровню вибрации , волнистости и отклонений по круглости поверхности качения устанавливаются три категории А, В, С.
Категория А включает классы точности 5,4, 2, Т и дополнительно регламентирует момент трения, угол контакта, осевое и радиальное биение, соответствующее следующему более точному классу.
Категория В включает классы точности 0, 6Х,6,5 с дополнительными требованиями по моменту трения, углу контакта, осевому и радиальному биению, соответствующему следующему более точному классу точности.
Категория С включает классы точности 8,7,0,6, к которым не предъявляют требований по уровню вибрации, моменту трения и т.д..