Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Детали приборов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
4.33 Mб
Скачать

Конструктивная разновидность подшипника состоит из двух цифр от 00 до 99. Серия ширин может быть:

1.узкая,

2.особо узкая,

3.нормальная,

4.широкая,

5.особо широкая.

5.2.3Классы точности подшипников качения

ГОСТ 520-2002 устанавливает следующие классы точности подшипников качения: нормальный, 6, 5, 4, Т, 2.Установлены дополнительные классы точности(7, 8) для применения по заказу потребителей в неответственных узлах. Нормальный класс точности для шариковых и роликовых«0», радиальных и шариковых радиально«-упорных».

подшипников обозначается для роликовых конических подшипников – Классы точности подшипников характеризуются значениями предельных откло-

нений размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей подшипников. Числовые значения данных параметров определяются номинальными размерами и классом точности подшипника.

5.2.4 Поля допусков и посадки подшипников качения

ГОСТ 3325-85 распространяется на подшипниковые узлы машин, механизмов и приборов, посадочные поверхности которых предназначены для монтажа подшипников качения с номинальным диаметром отверстий до 2500 ммпри выполнении сле-

дующих условий:

 

 

 

 

 

 

 

, где диаметр

валы сплошные или полые толстостенные (

 

внутреннего кольца подшипника, диаметр

отверстия вала);

 

 

⁄ ≥ 1,25)

корпуса толстостенные;

материал валов и корпусов – сталь или100чугунС . ;

нагрев подшипников при работе до

для среднего диаметра наружного кольца подшипника -

 

. ;

 

Общее обозначение полей допусков подшипников:

 

 

161

для среднего диаметра внутреннего кольца подшипника –

 

Поля допусков0,колец6, … ,подшипника5, 4, …. обозначаются буквами Lили lпо классам точности, например,

Диаметры наружного кольца и внутреннего кольца подшипника приняты соответственно за диаметры основного вала и основного отверстия. Однако поле допуска внутреннего кольца располагается вниз от номинального размера (перевернуто отно-

сительно нулевой линии). Такое расположение поля допуска позволяет получать по-

садки внутреннего кольца подшипника с валами с небольшим натягом без,применения, , дополнительных полей допусков валов, используя основные отклонения .

Схемы расположения полей допусков при посадках подшипников на валы и в отверстия корпусов представлены на рисунке 5.5.

Выбор посадок внутреннего кольца подшипника на вал и наружного кольца подшипника в отверстие корпуса зависит от:

вида нагружения кольца подшипника;

режима работы подшипника;

 

соотношения эквивалетной нагрузки Р и динамической грузоподъемности

типа, размера и класса точности подшипника.

Различают следующие виды нагружения колец подшипника;

 

местное – М;

Ц;

 

циркуляционноеК

колебательное – .

Рисунок 5.5 – Схемы расположения полей допусков при посадках подшипников При местном нагружении действующая на подшипник результирующая радиаль-

162

ная нагрузка воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса.

При циркуляционном нагружении действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается последовательно в процессе вращения всей дорожке качения, а следовательно, и всей посадочной поверхности вала или корпуса.

При колебательномнагружении неподвижное кольцо подшипника подвергается одновременному воздействию радиальных нагрузок: постоянной по направлению и вращающейся, но меньшей или равной по величине первой нагрузке. Равнодействующая этих нагрузок совершает периодическое колебательное движение, которое передается ограниченному участку посадочной поверхности.

Между режимами работы подшипника и соотношениями Р/С установлена следующая зависимость (таблица 5.3):

Таблица 5.3 - Режимы работы подшипника

Режим работы подшипника

Отношение нагрузки к динамической

Грузоподъемности

 

Легкий

Р/С ≤ 0,07

Нормальный

0,07

<Р/С ≤ 0,15

Тяжелый

0,15

<Р/С

Некоторые конструкции подшипников качения показаны на рисунке 5.6. Радиальные шариковые подшипники (тип 0. см. таблицу 5.2 ) – наиболее рас-

пространенный тип подшипников. Они предназначены для восприятия радиальных нагрузок, но могут воспринимать и осевые. Вследствие точечного контакта тел качения они имеют меньшие потери на трение.

Рисунок 5.6 – Основные типы подшипников качения

163

Радиальные роликовые (тип 2) и игольчатые (тип 4) подшипники дают экономию по размерам, обеспечивают более высокую жесткость опор, но не способны воспринимать осевые нагрузки.

Упорные подшипники (тип 8) способны воспринимать только осевые нагрузки. В опорах они устанавливаются совместно с радиальными, обычно в случаях, когда те неспособны нести осевую нагрузку, или когда осевая нагрузка является превалирующей.

Сферические подшипники (типы 1 и 3) допускают значительные перекосы вала в опорах и применяются либо при невозможности добиться нужной соосности посадочных мест (опоры, установленные в раздельных корпусах), либо при длинных нежестких валах, имеющих большие перекосы сечений на опорах.

Радиально-упорные шариковые (тип 6) и роликовые конические (тип 7) подшипники предназначены для восприятия комбинированных нагрузок, но пригодны для чисто радиальных и чисто осевых. Особенностью этих типов является необходимость обеспечения регулировки зазора по дорожкам качения, что усложняет конструкцию. Одновременно это делает рациональным их применение в опорах, требующих минимальных регулируемых зазоров или даже натягов.

Габаритные размеры подшипников стандартизованы ГОСТ 3478 -79 «Подшипники качения. Основные размеры».

5.2.5 Выбор подшипников качения. Расчет долговечности подшипников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальная долговечность (ресурс) подшипника в миллионах оборотов:

где

 

 

 

 

 

 

= по каталогу;

 

 

– динамическая грузоподъемность

 

 

 

 

 

Сэквивалентная нагрузка;

= 3

 

 

 

 

= 10 3.

Номинальная

 

 

 

 

 

 

 

Р

– показатель степени:

 

 

 

 

 

 

 

для шарикоподшипников

 

 

, для роликоподшипников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

106

106

 

 

 

 

 

 

 

долговечность в часах:

 

 

 

 

где

 

– динамическая

 

 

60

60

;

 

 

 

С

 

 

грузоподъемность= =

по каталогу

 

 

 

 

 

 

 

 

164

 

 

 

– долговечность подшипника, млн.об;

 

 

 

– скорость вращения, об./мин.

 

 

 

При

расчетах следует строго следить за тем, чтобы в формулах

и

были выра-

жены в одних и тех же единицах.Для однорядных и двухрядных

сферических ради-

 

С

Р

альных шарикоподшипников, однорядных радиально-упорных шарикоподшипников и роликоподшипников эквивалентная нагрузка:

при > = ( ∙ ∙ + ) б ;

где коэффициент вращения<кольца=;

(

∙ ∙ б )

 

 

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

радиальная нагрузка, Н;

=

1, при вращении наружного

при вращении внутреннего кольца

 

 

осевая нагрузка, Н.

 

 

 

Кб

 

 

 

Значения

 

и

 

см. в таблице 5.5. Значения

в таблице 5.4; значения

 

 

 

лице 5.6.

= 1,3;

КТ в таб-

165

Таблица 5.4 – Значение коэффициента

Нагрузка на подшипник

б

КПримерыб

использования

 

Спокойная, без толчков

 

1,0

Ролики ленточных конвейеров

 

 

 

 

 

 

Прецизионные зубчатые передачи, ме-

Легкие толчки, кратковре-

 

таллорежущие станки (кроме строгаль-

менные перегрузки до 125 %

1,0-1,2

ных и долбежных), блоки, электро-

номинальной (расчетной) на-

двигатели малой и средней

 

грузки

 

 

 

 

 

мощности, легкие вентиляторы и воз-

Умеренные

толчки,

вибра-

 

духодувки

 

 

 

Буксы рельсового подвижного состава,

ционная

нагрузка,

кратко-

 

 

зубчатые передачи 7-й и 8-й степеней

временная перегрузка до 150%

1,3-1,5

точности, редукторы всех

конструкций,

номинальной

(расчетной)

на-

 

винтовые конвейеры

 

грузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То же, в условиях повы-

 

Центрифуги,

мощные

электрические

1,5-1,8

шенной надежности

 

 

машины, энергетическое оборудование

Нагрузки со значительными

 

Зубчатые передачи 9-й степени точно-

толчками и вибрацией, кратко-

 

 

сти, дробилки

и копры,

кривошипно-

временные

 

перегрузки

до

 

 

1,8-2,5

шатунные механизмы, валки прокатных

200% номинальной

(расчет-

ной) нагрузки

 

 

 

 

станов, мощные вентиляторы и эксгау-

 

 

 

 

стеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагрузки c

сильными

уда-

 

Тяжелые ковочные машины, лесопиль-

рами, кратковременные пе-

 

2,5-3,0

ные рамы, рабочие рольганги у крупно-

регрузки

до

300%

номи-

нальной× (расчетной) нагрузки

 

сортных станов, блюмингов и слябингов

 

 

 

 

166

Таблица 5.5 – Значения X и Y для подшипников

Радиальные однорядные и двухрядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

 

X

 

 

 

Y

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,014

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,30

0,19

 

0,028

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,99

0,22

 

0,056

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,71

0,26

 

0,084

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0,56

 

 

 

1,55

0,28

 

0,110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,45

0,30

 

0,170

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,31

0,34

 

0,280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,15

0,38

 

0,420

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,04

0,42

 

0,560

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,00

0,44

 

 

 

 

Радиально-упорные

конические и

 

радиальные

самоустанавливаю-

 

 

 

 

 

 

 

 

щиеся роликоподшипники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однорядные

 

 

 

 

 

 

 

 

Двухрядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

7

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиально-упорные шарикоподшипники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однорядные

 

 

 

 

Двухрядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,014

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,81

 

 

 

2,08

 

 

 

2,94

0,30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,84

 

 

 

 

 

 

0,029

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,62

 

 

 

1,60

 

 

 

2,63

0,34

 

 

 

0,057

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,46

 

 

 

1,52

 

 

 

2,37

0,37

 

 

1

0,086

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,34

 

 

 

1,39

 

 

 

2,18

0,41

2

 

0,110

 

1

 

 

0

 

 

 

0,45

 

 

1,22

 

1

 

1,30

 

0,74

1,98

0,45

 

 

 

0,170

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,13

 

 

 

1,20

 

 

 

1,84

0,48

 

 

 

0,290

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,04

 

 

 

1,16

 

 

 

1,69

0,52

 

 

 

0,430

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,01

 

 

 

1,16

 

 

 

1,64

0,54

 

 

 

0,570

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,00

 

 

 

 

 

 

 

1,62

0,54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

167

Продолжение таблицы 5.5

 

 

 

Радиально-упорные шарикоподшипники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

Однорядные

 

 

 

 

 

 

Двухрядные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,015

 

 

 

 

 

 

 

1,47

 

 

 

 

 

 

1,65

 

 

 

 

 

2,39

 

 

 

 

0,38

 

 

 

 

 

 

0,029

 

 

 

 

 

 

 

1,40

 

 

 

 

 

 

1,57

 

 

 

 

 

2,28

 

 

 

 

0,40

 

 

 

 

 

 

0,058

 

 

 

 

 

 

 

1,30

 

 

 

 

 

 

1,46

 

 

 

 

 

2,11

 

 

 

 

0,43

 

 

 

 

 

 

0,087

 

 

 

 

 

 

 

1,23

 

 

 

 

 

 

1,38

 

 

 

 

 

2,00

 

 

 

 

0,46

 

 

 

15

 

 

0,120

1

 

 

0

 

0,44

1,19

 

 

 

1

 

 

1,34

 

 

0,72

 

1,93

 

 

 

 

0,47

 

 

 

 

 

 

0,170

 

 

 

 

 

 

 

1,12

 

 

 

 

 

 

1,26

 

 

 

 

 

1,82

 

 

 

 

0,50

 

 

 

 

 

 

0,290

 

 

 

 

 

 

 

1,02

 

 

 

 

 

 

1,14

 

 

 

 

 

1,66

 

 

 

 

0,55

 

 

 

 

 

 

0,440

 

 

 

 

 

 

 

1,00

 

 

 

 

 

 

1,12

 

 

 

 

 

1,63

 

 

 

 

0,56

 

 

 

 

 

 

0,580

 

 

 

 

 

 

 

1,00

 

 

 

 

 

 

1,12

 

 

 

 

 

1,63

 

 

 

 

0,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.6 - Значение коэффициента

Кт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая

 

 

 

 

125

 

 

150

 

175

0

 

20

 

 

 

225

 

 

 

250

 

 

350

 

 

температура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подшипника, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Темпера-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

турный

 

 

 

 

 

1,05

 

 

1,10

 

1,15

 

 

1,2

 

 

 

1,35

 

 

 

1,40

 

 

1,45

 

 

 

коэффици-

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ент Кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

Эквивалентная

нагрузка для однорядных и двухрядных подшипников с коротки

 

 

 

Эквивалентная нагрузка для =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ми цилиндрическими роликами (без бортов на наружном или внутреннем кольцах):

 

 

 

 

 

Для радиально-упорных

 

=

 

 

 

 

 

 

 

(шариковых и роликовых):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

упорных

подшипниковб

= 15°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шарикоподшипниковб

с номинальным углом контакта

и конических роликоподшипников коэффициенты радиальной

 

 

 

 

и осевой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отношения,

нагрузки

 

 

 

выбирают

 

в

зависимости

 

 

 

 

от

 

 

 

 

( )

 

 

( )

коэффициента осевого нагружения

е и

угла контакта

 

. Величины

 

и

 

для радиаль-

 

168

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных и радиально-упорных шарикоподшипников с углом

 

выбирают по вели-

чине отношения осевой нагрузки к его

статической

 

 

< 15°грузоподъемности:

При

 

 

следует применять линейную интерполяцию.

 

При выборе

 

 

подборе радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников, а также ко-

нических роликовых подшипников необходимо учитывать, что осевая нагрузка не

оказывает влияния на величину эквивалентной нагрузки до тех пор, пока значение

 

мулам).

 

 

(значение выбирают по таблицам или фор-

не превысит определенной величины

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая указанное выше, в формуле для определения эквивалентной нагрузки

при

следует принимать

.

 

 

 

 

 

 

 

 

шариковых<

радиально-упорных= 0

подшипников с углом контакта

 

ве-

Для

= 12°

личину

 

 

= 0 1,144

 

 

 

определяют по формуле:

 

 

 

4,729

 

 

 

 

Для тех же подшипников с углом

 

 

 

= 15.

 

 

 

 

 

 

 

= 0 1,766

 

 

 

 

 

 

 

контакта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графика (рисунок 5.7).

 

 

 

< 18°

величину

можно определить из

Для подшипников с углами контакта

4,363

 

Рисунок 5.7 – График для определения в зависимости от и

 

<

169

>

 

Сдвоенные радиально-упорные шариковые или конические роликовые подшип-

ники при отношении

 

рассчитывают как двухрядные. Если

 

, то в двух-

рядных подшипниках будет работать только один ряд тел качения, и величину динамической грузоподъемности следует принимать такой же, как для однорядного подшипника.

В радиально-упорных подшипниках при действии на них радиальных нагрузок возникают= 0,83осевые∙ ∙ составляющие , определяемые по формулам:

= для конических роликоподшипников;для радиально-упорных шарикоподшипников

а - в распор, б - врастяжку Рисунок 5.8 - Схема действия сил в радиально-упорных подшипниках,

Осевые нагрузки, действующие па радиально-упорные конические подшипники, определяют с учетом схемы действия внешних сил, в зависимости от относительного расположения подшипников должны быть учтены осевые составляющие от радиальных нагрузок, действующие на каждый подшипник (рисунок 5.8)

Если радиально-упорные подшипники установлены по концам вала в распор или врастяжку, то результирующие осевые нагрузки каждого подшипника определяют с учетом действия внешней осевой нагрузки (осевая сила червяка, осевые силы косозубых или конических зубчатых колес и пр.);

Результирующие осевые нагрузки подшипников определяют по таблице 5.7. Ориентировочные рекомендации по выбору подшипников даны в таблице 5.8. Все данные для расчета берутся из технического задания и чертежа общего вида.

170