6. Система допусков и посадок

ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Подшипники качения – наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготовляемые на специализиро­ванных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяе­мостью по присоединительным поверхностям, определяемым наруж­ным диаметром D наружного кольца и внутренним диаметром d внутреннего кольца, и неполной внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами. Вследствие малых допусков зазоров и малой допускаемой разноразмерности комплекта тел качения кольца подшипников и тела качения подбирают селективным мето­дом. Полная взаимозаменяемость по присоединительным поверхно­стям позволяет быстро монтировать и заменять изношенные под­шипники качения при сохранении их хорошего качества; при несоблюдении полной взаимозаменяемости качество подшипников ухудшается.

Классы точности подшипников качения. Качество подшипников при прочих равных условиях определяется: 1) точностью присоеди­нительных размеров d, D, ширины колец В, а для роликовых радиально-упорных подшипников еще и точностью монтажной высоты Т; точностью формы и взаимного расположения поверхностей колец подшипников и их шероховатости; точностью формы и размеров тел качения в одном подшипнике и шероховатостью их поверхностей; 2) точностью вращения, характеризуемой радиальным и осевым бие­ниями дорожек качения и торцов колец.

В зависимости от указанных показателей точности по ГОСТ 520 –71 (СТ СЭВ 774 –77) установлено пять классов точности подшипников, обозначаемых (в порядке повышения точности) 0; 6; 5; 4; 2. Для иллюстрации различий в требованиях к точности радиаль­ных и радиально-упорных подшипников d = 80 ... 120 мм укажем, например, что допускаемое радиальное биение дорожки качения внутренних колец класса точности 2 и биение торца этих колец отно­сительно отверстий в 10 раз меньше, чем для подшипников нулевого класса (соответственно 2,5 и 25 мкм). ГОСТ 520 –71 регламентиро­ваны методы контроля точности отдельных колец и собранных под­шипников, а также показатели обязательного ресурса, который у се­рийно выпускаемых подшипников подлежит периодической выбороч­ной проверке изготовителем на стендах.

Класс точности подшипника выбирают исходя из требований, предъявляемых к точности вращения и условиям работы механизма. Для большинства механизмов общего назначения применяют под­шипники класса точности 0. Подшипники более высоких классов точности применяют при больших частотах вращения и в случаях когда требуется высокая точность вращения вала (например, для шпинделей шлифовальных и других прецизионных станков, для авиационных двигателей, приборов и т. п.). В гироскопических и других прецизионных приборах и машинах используют подшипники класса 2. Класс точности указывают через тире перед условным обо­значением подшипника, например 6-205 (6 - класс точности под­шипника).

Допуски и посадки подшипников качения. Для сокращения номенклатуры подшипники изготовляют с отклонениями размеров внутреннего и наружного диаметров, не зависящими от посадки, по которой их будут монтировать. Для всех классов точности верхнее отклонение присоединительных диаметров принято равным нулю. Таким образом, диаметры наружного кольца D_m и внутреннего кольца d_m приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия, а следовательно, посадку соединения наруж­ного кольца с корпусом назначают в системе вала, а посадку соеди­нения внутреннего кольца с валом – в системе отверстия. Однако поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца расположено в «минус» от номинального размера, а не в «плюс», как у обычного основного отверстия, т. е. не «в тело» кольца, а вниз от нулевой ли­нии (рис. 6.1).

При таком перевернутом расположении поля допуска, отверстия внутреннего кольца для получения соединений, колец с валами с не­большим натягом не нужно прибегать к специаль-

ным посадкам, их можно получать, используя для валов поля допусков пб, m6, k6, j_s6 или те же поля допусков квалитетов 5 и 4. Соединение вала, имею­щего одно из указанных полей допусков (кроме j_s6, j_s5 и j_s4), с вну­тренним кольцом подшипника дает посадку g небольшим гарантированным натягом. Применение системы отверстия для соединения внутреннего кольца под­шипника с валом и системы вала для соединения наружного кольца с корпусом является обязательным, на сбо­рочных чертежах посадки колец под­шипников принято обозначать одним полем допуска, например 0 40кб, 90Н7.

Выбор посадок подшипников каче­ния на валы и в корпуса. Посадку подшипника качения на вал и в кор­пус выбирают в зависимости от типа и размера подшипника, условий его эксплуатации, значения и характера, действующих

Рис. 6.1. Схемы расположения полей допусков на диаметры

колец подшипников качения, отверстий в корпусах и валов

на него нагрузок и вида нагружения колец. Согласно ГОСТ 3325 –55 (СТ СЭВ 773 –77) различают три основных вида нагружения колец: местное, церкуляционное, колебательное.

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направ­лению результирующую радиальную нагрузку F_T (например, натяжение приводного ремня, сила тяжести

кон­струкции) лишь ограниченным участ­ком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса.

Рис. 6.2. Обозначение посадок подшипников качения на сборочных чертежах (а) и полей допусков на чертежах

деталей (б):

1- вал; 2- прижимное кольцо; 3- корпус; 4- крышка; 5- колесо