12 ПОСАДКИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

Соединение подшипников качения с деталями машин и приборов является частным случаем гладких цилиндрических соединений, но имеющим свои специфические особенности. Подшипники качения – наиболее распространенные стандартные узлы, изготавливаемые на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям: наружным диаметром D наружного и внутренним диаметром d внутреннего колец. (Полная взаимозаменяемость по присоединительным поверхностям позволяет быстро заменять изношенные подшипники без подгонки посадочных мест). Отклонения размеров этих диаметров зависят не от посадки, а от номинального размера и класса точности подшипника (таблицы 12.1, 12.2). Значит, при посадках размеры этих диаметров не изменяются; посадка наружного кольца подшипника осуществляется за счет подгонки отверстия корпуса, а внутреннего – за счет подгонки вала, поэтому диаметр наружного кольца принят за диаметр основного вала, а диаметр внутреннего кольца – за диаметр основного отверстия. Следовательно, посадка наружного кольца с корпусом осуществляется по системе вала за счет изменения отверстия корпуса, а внутреннего с валом – по системе отверстия за счет изменения размеров вала [53, 54]. Учитывая это, на сборочных чертежах посадки колец подшипников принято обозначать одним полем допуска соответственно отверстия и вала, например: Ø 90Н7 и Ø 30k6.

Посадка внутреннего кольца подшипника с валом должна осуществляться с небольшим гарантированным натягом из-за тонкостенной конструкции колец подшипников. Она получается при использовании полей допусков валов j_s, k, m, n6, 5 и 4-го квалитетов (рисунок 12.1) и когда максимальный размер отверстия равен номинальному размеру. Поэтому поле допуска для отверстия внутреннего кольца подшипника перевернуто вниз, то есть верхнее отклонение равно нулю. Это позволило исключить разработку специальных посадок для соединения внутренних колец с валами.

Посадка колец подшипников выбирается так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим его проскальзывание по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо монтируется с зазором. При такой посадке износ беговой дорожки по всей окружности кольца, смонтированного с зазором, происходит равномерно, вследствие постепенного его поворачивания по посадочной поверхности под действием толчков и вибраций, а также устраняется заклинивание шариков.

ГОСТ 3325-85 устанавливает ограниченный отбор полей допусков из ГОСТ 25346-89 для посадочных мест валов (см. рисунок 12.1) и отверстий корпусов (рисунок 12.2), предназначенных для монтажа подшипников качения.

а)

б)

Рисунок 12.1 – Поля допусков валов, используемые для посадки внутреннего кольца подшипника на вал: а – общий случай; б – конкретный пример для подшипника 5-205

а)

б)

Рисунок 12.2 – Поля допусков отверстий, предназначенных для посадки наружного кольца подшипника в корпус: а – общий случай; б – конкретный пример для подшипника 5-205

Таблица 12.1 – Предельные отклонения наружного диаметра наружных колец радиальных и радиально-упорных (кроме конических) подшипников по ГОСТ 3325-85

Интервал диаметров D, мм	Классы точности подшипников
	Р0		Р6		Р5		Р4		Р2
	Предельные отклонения диаметра Dm, мкм
	es	ei	es	ei	es	ei	es	ei	es	ei
От 2,5 до 6	0	–8	0	–7	0	–5	0	–4	0	–2,5
Св. 6 “ 18	0	–8	0	–7	0	–5	0	–4	0	–2,5
“ 18 ” 30	0	–9	0	–8	0	–6	0	–5	0	–4
“ 30 ” 50	0	–11	0	–9	0	–7	0	–6	0	–4
“ 50 “ 80	0	–13	0	–11	0	–9	0	–7	0	–4
“ 80 “ 120	0	–15	0	–13	0	–10	0	–8	0	–5
“ 120 “ 150	0	–18	0	–15	0	–11	0	–9	0	–5
“ 150 “ 180	0	–25	0	–18	0	–13	0	–10	0	–7
“ 180 “ 250	0	–30	0	–20	0	–15	0	–11	0	–8
“ 250 “ 315	0	–35	0	–25	0	–18	0	–13	0	–8

Таблица 12.2 – Предельные отклонения диаметра цилиндрического отверстия внутренних колец радиальных и радиально-упорных ГОСТ 3325-85

Интервал диаметров d, мм	Классы точности подшипников
	Р0		Р6		Р5		Р4		Р2
	Предельные отклонения диаметра dm, мкм
	ЕI	ЕS	ЕI	ЕS	ЕI	ЕS	ЕI	ЕS	ЕI	ЕS
От 0,6 до 2,5	-8	0	-7	0	-5	0	-4	0	-2,5	0
Св. 2,5 “ 10	-8	0	-7	0	-5	0	-4	0	-2,5	0
“ 10 ” 18	-8	0	-7	0	-5	0	-4	0	-2,5	0
“ 18 ” 30	-10	0	-8	0	-6	0	-5	0	-2,5	0
“ 30 “ 50	-12	0	-10	0	-8	0	-6	0	-2,5	0
“ 50 “ 80	-15	0	-12	0	-9	0	-7	0	-4	0
“ 80 “ 120	-20	0	-15	0	-10	0	-8	0	-5	0
“ 120 “ 180	-25	0	-18	0	-13	0	-10	0	-7	0
“ 180 “ 250	-30	0	-22	0	-15	0	-12	0	-8	0
“ 250 “ 315	-35	0	-25	0	-18	0	–	0	–	0

ГОСТ 3325-85 установлено 5 классов точности подшипников: 0, 6, 5, 4, 2 (обозначения в порядке повышения точности).

В зависимости от класса точности подшипника и характера требуемого соединения наружного кольца с корпусом и внутреннего кольца с валом поле допуска отверстия и вала может быть одним из следующих:

Класс точности подшипника	Поле допуска
	отверстия корпуса	Вала
0 и 6 5 и 4 2	N7, М7, К7, Js7, H7 N6, М6, К6, Js6, Н6 N5, М5, К5, Js5, H5	n6, m6, k6, js6 n5, m5, k5, js5 n4, m4, k4, js4

Допускаемые отклонения от правильной геометрической формы посадочных поверхностей валов и корпусов не должны превышать по овальности и конусности 1/2 допуска на диаметр для посадочных мест под подшипники классов точности 0 и 6 и 1/4 допуска – на диаметр для посадочных мест под подшипники классов 5 и 4 [31, с. 206].

На снижение работоспособности подшипников влияет возможный перекос колец, для устранения которого необходимо обеспечить строгую соосность правой и левой опор вала. Торец колец подшипников должен надежно прилегать к поверхности заплечика (буртика) вала или корпуса, поэтому должна быть соблюдена перпендикулярность этой поверхности к оси вала [22, ч. 2, с. 125; 31, с. 274].

Шероховатость R_a посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов при подшипниковых посадках не должна превышать следующих величин:

Посадочные поверхности	Класс точности подшипника	Номинальные диаметры, мм
		до 80	св. 80 до 250	св.250 до 500
			Ra, мкм
Валов	0 6 и 5 4 и 2	1,25 0,63 0,32	1,25 1,25 0,63	2,5 1,25 0,63
Отверстий корпусов	0 6,5,4 и 2	0,63 0,32	1,25 0,63	1,25 0,63

228