Нормирование точности и технические измерения

зазора при сборке. Сортировка и, последующая селективная сборка (с учетом затрат на приобретение и эксплуатацию обо­ рудования) в данном случае оказывается рентабельнее, чем об­ работка поверхностей деталей с очень жесткими допусками.

Д ля ш ариковы х радиальны х и радиально упорных под­ ш ипников и для роликовых радиальны х подш ипников уста­ новлены следующие классы точности подш ипников: 8, 7, нормальный, 6, 5, 4, Т, 2 (обозначения указаны в порядке возрастания точности).

для таких подшипников устанавливаю тся в отдельныхУнор­ мативных документах. П одш ипники классов точности 7 и 8

ников всех классов точности, кроме 7 и 8. Нормы точности

Для роликовых конических подш ипниковНустановлены

пуска мых значений уровня вибрации или уровня других до­ полнительных технических требований.

К категории А относят подш ипники классов точности 5, 4, Г, 2, отвечающие повышенным дополнительным требовани­ ям, которые регламентируют уровень вибрации, волнистость и отклонения от круглости поверхностей качения, значения осевого и радиального биений, а такж е момент трения и угол контакта, соответствующие следующему более высокому клас­ су точности.

261

К категории В относят подш ипники классов точности О нормальны й, 6Х, 6, 5, отвечающие повышенным дополни­ тельным требованиям (соответствующим следующему более высокому классу точности) к уровню вибрации, волнистости и нормам отклонений от круглости поверхностей качения, зна­ чения осевого и радиального биений и установленным нормам момента трения и угла контакта, высоты подш ипников, их монтажной высоты и ш ирины .

Конкретные значения дополнительных технических требо­ ваний устанавливаю т в нормативны х документах на подш ип­

ники категорий А, В или в конструкторской документации,

О, нормального и 6, к которым дополнительные повышенныеУ требования не предъявляю т.

Категорию подш ипника А или В указываю т перед обозна­ чением класса точности. Категорию С в обозначении подш ип­

таких отклонений формы, какрвальность и кону сообразность,

существенные различия диаметров в разных сечениях могут привести к недопус мому перераспределению радиального

диальное ипторцовое биение, непостоянство ш ирины колец); - точность размеров и формы тел качения;

- боковое биение по дорожкам качения внутреннего и на­ ружного колец;

- шероховатость рабочих поверхностей колец и тел качения. Эти показатели определяют равномерность распределения нагрузки на тела качения при работе подш ипника, точность

вращ ения и в значительной мере срок его службы.

При контроле присоединительных размеров колец подшипни­ ков измеряют диаметры отверстия внутренних колец и присое­

262

динительные диаметры наружных колец. В результате получают значения наибольшего и наименьшего диаметров, определяют значения среднего диаметра и непостоянства диаметров.

Значения средних диаметров принимаю т за основу при на­ значении посадок колец подш ипника на вал и в корпус.

Диаметры отверстия внутреннего кольца измеряю т в двух сечениях по высоте подш ипника в соответствии со схемами, приведенными на рис. 3.84.

Для контроля подш ипник кладут на торец, а в контроль­ ном сечении используют две точечные опоры, образующие

кольца дляопорывыхода на линию диаметра (поиск экстремального размера). После измерения в одном сечении по высоте под­ шипник п р ворачивают, кладут на противоположный торец

и измеряютРево втором сечении. Диаметры наруж ны х колец подшипников измеряю т подобным образом в соответствии со схемами, приведенными на рис. 3.85.

Контроль ш ирины колец подш ипников проводят в соответ­ ствии со схемой, представленной на рис. 3.86.

Стандартное сопряжение подш ипника с ответными деталя­ ми образуется как сочетание полей допусков присоединитель­ ных размеров подш ипниковых колец со стандартными поля­ ми допусков валов и отверстий. Требуемой точности посадки

263

на присо пдинительные размеры колец подшипников. Такой

подход прив л к созданию специальных стандартов на по­ садочные размеры подш ипников качения и на посадки под­ ш ипников. Стандарты на посадки подшипников регламенти­ руют не только поля допусков размеров деталей, сопрягаемых с подш ипниками, но и другие дополнительные требования к точности их геометрических параметров.

Расположение полей допусков присоединительных разме­ ров подш ипниковых колец (рис. 3.87) стандартизовано таким образом, чтобы получить необходимые для практики их со­

264

четания со стандартными полями допусков, которые наиболее часто используются в общем маш иностроении.

вению радиального зазора из-за значительной деформации ко ­

кольца подш ипника расположено односторонне от номинала в «воздух» (рис. 3.87, а), а не в «тело детали», как это принято для основного отверстия. В результате сочетание такого поля

265

ш ипников качения вполне достаточно использование стан­ дартны х полей допусков отверстий корпусов в сочетании с традиционно располож енным, но более узким полем допуска вала, т.е. наружного кольца подш ипника (рис. 3.87, б). Повы­ ш енные требования к точности присоединительных размеров подш ипников привели к стандартизации допусков наружных колец подш ипников, которые отличны от обычных допусков на гладкие валы, назначаемы х по квалитетам .

Н а рис. 3.87 представлены принципиальные схемы некото­

рых подш ипниковых посадок (без указания классов точности подш ипников и квалитетов сопрягаемых с нимиУповерхно­ стей). Представленные схемы располож ения полей допусков колец подш ипников по присоединительным размерам и полей допусков сопрягаемых с ними валов и отверстий показывают

качения, отвечающие следующим требованиям:

ковРпов рхностей (вала и отверстия корпуса), зависит от сле­ дующих факторов:

- вид нагруж ения кольца подш ипника; - реж им работы подш ипника;

-соотношение эквивалентной нагрузки Р и динамической грузоподъемности С (значение С берут из каталога);

-тип, размер и класс точности подш ипника.

Различаю т три основных вида нагруж ения колец подшип­ ника: местное (М), циркуляционное (Ц) и колебательное (К) (рис. 3.88).

266

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению радиальную силу ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующе­

вращаетсяпсила,оа к льцо неподвижно (например, внутреннее кольцо подш и ника неподвижного солнечного колеса диффе­ ренциальной зубчатой передачи).

Равнодействующая нагрузка не совершает полного оборота, а колеблется между точками некоторой дуги окружности.

Посадки следует выбирать так, чтобы по возможности ис­ ключить проскальзывание колец по сопрягаемой поверхнос­ ти вала или отверстия в корпусе. Д ля этого циркуляционно или колебательно нагруженное кольцо подш ипника обычно

267

монтируют с натягом . Н аличие зазора между циркуляционно нагруж енны м кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к его проворачиванию с проскальзыванием поверхностей, следовательно, к развальцовыванию и истира­ нию металла деталей в сопряж ении, что недопустимо.

Если кольцо подш ипника испытывает местное нагружение, его проворачивание с проскальзыванием сопрягаемых поверх­ ностей практически исключено из-за малости действующих на него вращ аю щ их моментов. Поэтому при циркуляционном

нагруж ении одного кольца подш ипника, его второе кольцо, если оно нагружено местно, может быть установленоУпо пере­ ходной посадке или посадке с зазором. При таком сочетании посадок колец одного подш ипника устраняется опасность за­ клинивания тел качения из-за чрезмерного уменьш ения ради­

- тяж елы й - от 2500 до 5000 ч; - нормальны й - от 5000 до 10 000 ч; - легкий - более 10 000 ч.

Выбор квалитетов, определяю щ их точность подшипнико­ вой цапфы вала и отверстия в корпусе под посадку подшипни­

268

ка качения, осуществляется в зависимости от класса точнос­ ти подш ипника. Для сопряж ения с подш ипниками классов точности 0 , нормальный или 6 , отверстие в корпусе обычно выполняется по 7 квалитету, (реже по 6), а цапфы вала об­ рабатывают по 6 квалитету (реже по 5). Для сопряжений с подшипниками более высокой точности требования к посадоч­ ным поверхностям валов и корпусов ужесточаю тся.

При деформации колец подш ипников происходит умень­ шение радиального зазора, что в итоге может привести к за­ клиниванию тел качения. После выбора посадок, определения натягов (зазоров) по присоединительным размерам следует вы ­

ваемый из зависимости

N ср = (VN шах +1N m .m)) // 2 .

ГОСТ 24810-81 «Подш ипники качения. Зазоры » определя­

269

ет группы зазоров и их обозначения для подш ипников раз­ личны х типов. Так для подш ипников ш ариковы х радиальных однорядных с цилиндрическим отверстием стандарт устанав­ ливает следующие группы зазоров: 6, нормальная, 7, 8, 9. Условное обозначение группы радиального зазора, кроме группы «нормальная», должно быть нанесено на подшипник слева от обозначения класса точности.

Если путем расчета будет определено, что зазор в подш ип­ нике после посадки переходит в натяг, следует изменить груп­ пу в сторону увеличения зазора или выбрать другую посадку с

уменьш енным натягом .

К ак уж е отмечалось выш е, опоры на подш ипникахУкаче­ ния имеют большие габариты, чем опоры наТподшипниках скольж ения. Д ля уменьш ения габаритов опорНоба кольца под­

ш ипников делают как можно тоньше, поэтому они становятся

легко деформируемыми и при сборке в значительной мере по­

вторяют форму сопрягаемых с ними поверхностей. В связи с

лению радиального заз ра (уменьшению его вплоть до полно­ го исчезновения в «неблагоприятных» сечениях).

профиля продольного сечения) должен составлять примерно около 1/4 части допуска размера, для поверхностей, сопря­ гаемых с подш ипниками классов точности 5 и 4, - около 1/8 части допуска размера, а для поверхностей, сопрягаемых с подш ипниками класса точности 2, - не более 1/16 допуска размера соответствующей поверхности. Конкретные значения допусков формы указаны в ГОСТ 3325.

Еще одна особенность подш ипниковых посадок заключа­ ется в том, что стандарт предъявляет определенные требова-

270