4.2.2. Ряды точности подшипников качения

Установлено несколько классов точности подшипников (ГОСТ 520-89) в зависимости от используемых тел качения и от направления воспринимаемой нагрузки:

классы 0,6,5,4,2, Т — для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников; |

классы 0, 6, 5, 4, 2 — для упорных и упорно-радиальных подшипников;

классы 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 — для роликовых конических подшипников.

Наиболее грубым является класс 0, а наиболее точными — классы 2 и Т. Помимо этих классов нормируются дополнительные более грубые классы 8 и 7, по точности ниже, чем класс 0. Эти классы поставляются по заказам потребителя.

Класс точности подшипника характеризуется целым комплексом точностных требований, относящихся к отклонениям размеров, формы и расположения.

1. Требования к точности присоединительных размеров, т.е. D, d, В, отклонений формы и расположения поверхностей колец и тел вращения, шероховатость присоединительных поверхностей.

2. Радиальное я торцевое (осевое) биение либо подшипника в сборе, либо отдельных колец.

Приведенные данные о параметрах, которыми характеризуется класс точности, относятся практически почти ко всем видам подшипников. Однако в зависимости от специфической конструкции подшипников устанавливаются иногда дополнительные точностные требования или дается им отличное толкование.

До 1971 г. существовали другие обозначения и наименования классов подшипников, и эти обозначения еще встречаются иногда в старой документации. Поэтому целесообразно привести соответствие старых и новых классов.

Классу 0 соответствовали классы Н («нормальный») и П («повышенный») , классу 6-класс В («высокий»), классу 5-класс А («особо высокий») и классу 4-класс С («сверхвысокий»). Подшипники, соответствующие по точности классам 2 и Т, раньше в стандарт не включались и относились к специальным подшипникам. Раньше встречались подшипники смешанных классов, например, классы ВП, АВ, СА, где первая буква обозначает класс точности по внутреннему кольцу, а вторая-класс точности по наружному кольцу.

Помимо классов точности для подшипников качения установлены три категории А, В, С, в зависимости от нормирования других показателей точности, являющимися дополнительными к основным точностным требованиям.

К категории Аотносятся подшипники классов точности 5, 4, 2, Т, если к ним предъявляются дополнительные повышенные требования в отношении вибрации или в отношении волнистости и отклонения от круглости поверхностей качения и моменту трения, или отклонению от круглости и волнистости поверхности качения, или радиальное, или осевое биение соответствует следующему более высокому классу и другие сочетания дополнительных параметров.

К категории В относятся подшипники классов точности 0,6Х, 6, 5, для которых нормируется дополнительно одно из требований, например, регламентируются требования в отношении вибрации Или в отношении радиального или торцевого биения и других параметров.

К категории С относятся подшипники классов точности 8, 7, 0, 6, к которым не предъявляются требования по уровню вибраций, моменту трения и другим требованиям, не указанным в стандарте (ГОСТ-520-89).

В отношении нормирования точности размера, колец подшипников есть специфическая особенность по сравнению с нормированием точности обычных цилиндрических элементов деталей.

Для колец подшипников помимо предельных размеров, характеризующих точность изготовления нормируемых в виде верхнего и нижнего отклонений от номинального размера, нормируется еще верхнее и нижнее отклонения от среднего диаметра (D_mр, d_mр). При этом требование к среднему диаметру является основным, и посадки осуществляются по значениям среднего диаметра. И если окажется, что размер кольца при измерении находится в поле допуска относительно номинального размера, а размер среднего диаметра выходит за пределы допуска, то такое кольцо считается браком.

Необходимость нормирования требований к точности среднего значения диаметра колец подшипников связано с тем, что кольца подшипников являются податливыми элементами, т.е. не обладают большой жесткостью. При установке кольца на поверхность вала или в корпус оно деформируется и принимает в значительной мере форму посадочной (сопрягаемой) более жесткой поверхности. Таким образом, действующим в сопряжении оказывается усредненный размер, а не предельный.

Этот подход, в принципе, должен был быть использован и при образовании вообще посадок с натягом, а не только для подшипниковых колец. Однако в системе посадок, как Вы теперь уже должны знать, этот вопрос не решается, и не потому, что не нужно, а потому что система посадок относится ко всем случаям образования сопряжений, в том числе, когда посадки образовываются с достаточно жесткими поверхностями. Однако, как и в случае с подшипниками, при выборе посадок с натягом для контактных элементов деталей целесообразно учитывать возможные деформации и в соответствии с этим назначать требования к отклонениям от среднего или другого, но не номинального диаметра.

Пример. Для кольца d = 100 мм установлены требования для d_mр: ЕS = 0, EJ = -0.02 мм, а для d — Е5 = +0.005 и ЕJ - -0.025 мм, т.е d_{mp наиб}. = 100 мм, d_{mр наим}. = 99.980 мм, d_нб = 100.005 мм, d_нм = 99.975 мм.

Случай 1. После измерений d_нб = 99.988 мм, d_нм = 99.976 мм, т.е. размер находится в пределах допуска; d_mр = = (99.998 + 99.976) / 2 = 99.988 мм. Кольцо годное, поскольку значение среднего диаметра не выходит за пределы допускаемых значений.

Случай 2. После измерений установлено, что d_нб = 100.004 мм, dнм = 99.998 мм, т.е. размеры находятся в пределах допуска d_mp = (100.004 + 99.998) / 2 = 100.001 мм. Кольцо бракованное, так как среднее значение диаметра выходит за наибольший предельный размер, хотя предельные значения диаметра находятся в пределах поля допуска.

Характерная особенность нормирования точности подшипников качения в том, что одновременно с нормированием значений допускаемых отклонений в том же документе (ГОСТ 520-89) имеется раздел, где рассматриваются методы контроля и приводятся схемы измерений, алгоритмы обработки результатов измерений и другие сведения, разъясняющие приемы проведения измерений и трактования нормируемых значений. Такой принципиальный подход дает возможность однозначно трактовать понятие нормируемого значения. В большинстве случаев при измерении размеров, отклонений формы и расположения не подшипников нарушаются теоретические определения этих параметров.