Тема 7. Нормирование точности подшипников качения

Подшипники качения – наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготавливаемые 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 взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами.

Подшипники, являясь опорами для подвижных частей, определяют их положение в механизме и несут значительные нагрузки.

Долговечность подшипников качения определяется:

1. точностью изготовления размеров d и D, ширины кольца В, а для роликовых радиально-упорных подшипников еще и точностью монтажной высоты Т; точностью формы и взаимного расположения поверхностей подшипников и их шероховатостью; точностью формы и размеров тел качения в одном подшипнике и шероховатостью их поверхностей;

2. точностью вращения, характеризуемой радиальным и осевым биением дорожки качения и торцев колеса.

7.1. Система допусков и посадок подшипников качения

Система допусков и посадок подшипников качения регламентирована ГОСТ 3325-85.

Для сокращения номенклатуры подшипники изготавливают с отклонениями размеров внутреннего и наружного посадочных диаметров, независящими от посадки, по которой их будут монтировать.

При выборе полей допусков на вал и отверстие под внутреннее и наружное кольца подшипника необходимо учитывать следующее:

1. – класс точности подшипника качения;

2. – вид нагружения подшипника качения;

3. – тип подшипника;

4. – режим работы подшипника и его геометрические размеры.

1. Классы точности подшипников качения

Стандартом установлены классы точности подшипников, обозначенных (в порядке повышения точности):

0; 6; 5; 4; 2; Т – для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников;

0; 6; 5; 4; 2 – для упорных и упорно-радиальных подшипников;

0; 6Х; 6; 5; 4; 2 – для роликовых конических подшипников.

Кроме указанных, дополнительно введены классы 8 и 7, точность которых ниже наиболее грубого класса точности 0. Они применяются по заказу потребителей в неответственных узлах.

В зависимости от наличия требований по уровню вибраций или других дополнительных требований, установлено 3 категории подшипников: А, В, С.

К категории А относятся подшипники классов точности 5, 4, 2, Т с одним из следующих дополнительных требований:

1. по повышенным регламентированным нормам уровня вибраций;

2. по волнистости и отклонению от круглости поверхностей качения и моменту трения;

3. по волнистости и отклонению от круглости поверхности качения и контролю угла контакта и т.д. всего 16 требований.

К категории В относятся подшипники классов точности 0, 6Х, 6, 5 с одним из следующих дополнительных требований:

1. по регламентированным нормам уровня вибрации и т.д. всего 9 требований более низких, чем в категории А.

К категории С относятся подшипники классов 8, 7, 0, 6, к которым не предъявляются дополнительные требования.

Обозначение подшипников категорий А и В:

А125-205, где 205 – номер подшипника; 1 – ряд момента трения; 2 – группа радиального зазора; 5 – класс точности.

Обозначение подшипников категории С (в обозначении категорию С не указывают):

6-205, где 205 – номер подшипника; 6 – класс точности.

205, где 205 – номер подшипника; 0 – класс точности.

На рис. 7.1 приведена схема расположения рекомендуемых полей допусков посадочных размеров для подшипников 0 и 6 классов точности.

Из схемы видно, что поля допусков для внутреннего и наружного колец подшипников качения расположены одинаково относительно нулевой линии, верхнее отклонение равно 0, нижнее – отрицательное (на рисунке они показаны серым цветом).

Рис. 7.1 Схема расположения полей допусков для подшипников 0 и 6 классов точности

Вследствие повышенных требований к форме посадочных поверхностей подшипников, стандартом устанавливаются следующие поля допусков:

1 - поля допусков на средние диаметры D_m и d_m, которые ограничивают значениями средних диаметров колец, равных игдеD_max, D_min, d_max, d_min выбираются из ряда измерений в разных сочетаниях соответственно наружного и внутреннего диаметров;

2 - поля допусков для ограничения самих D_max, D_min, d_max, d_min, значения которых увеличены на величину допустимой погрешности формы (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Схемы расположения полей допусков колец подшипника качения

Как видно из схемы полей допусков (рис. 7.1), для подшипников классов точности 0 и 6 рекомендуемый набор полей допусков посадочных поверхностей одинаков. Для более высоких классов точности подшипников качения набор полей допусков посадочных поверхностей несколько изменяется, в частности применяются поля допусков более точных квалитетов.

Обозначаются поля допусков, например, у подшипников нулевого класса – l0 для наружного кольца и – L0 для отверстия внутреннего кольца.