7.3 Технические требования к посадочным поверхностям деталей, сопрягаемым с подшипником

7.3.1 Общие требования

Расчетный ресурс подшипника качения может быть обеспечен только при правильном сопряжении его колец с валом и корпусом, т. е. при правильном выборе посадок, соблюдении требований к шероховатости, размерной точности, отклонениям формы и расположения посадочных мест.

Как было замечено выше, кольца подшипника являются податливыми (недостаточно жесткими) деталями, поэтому положение дорожек качения на них относительно оси вращения вала (или корпуса) может искажаться в зависимости от погрешности формы посадочной поверхности вала (или корпуса), на которые они устанавливаются. Такие искажения, например, в виде овальности могут привести к появлению радиального биения или даже к заклиниванию тел качения между кольцами.

Необходимо обеспечить отсутствие перекосов колец подшипников на посадочных поверхностях, геометрические оси колец не должны значительно отклоняться по направлению от оси вращения вала (корпуса).

Соответствующие технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов регламентированы ГОСТ 3325–85.

7.3.2 Шероховатость посадочных и опорных торцовых поверхностей

Посадочные поверхности под кольца подшипника и торцовые поверхности заплечиков валов и корпусов должны быть тщательно обработаны во избежание смятия и среза микронеровностей в процессе запрессовки подшипников и эксплуатации, а также появления коррозии.

Например, посадочные поверхности валов диаметром до 80 мм должны обрабатываться с шероховатостью R_a 1,25; 0,63; 0,32 и 0,16 мкм при установке на них подшипников классов 0; 6 и 5; 4 и 2 соответственно. Отверстия диаметром до 80 мм в корпусах должны иметь шероховатость R_a 1,25; 0,63; 0,32 при установке в них подшипников классов 0; 6, 5 и 4; 2 соответственно. Опорные торцы заплечиков на посадочных местах валов и корпусов в этом случае должны иметь шероховатость R_a 2,50; 1,25; 0,63 мкм для установки подшипников класса 0; 6, 5 и 4; 2 соответственно.

7.3.3 Отклонения формы посадочных и опорных торцовых поверхностей

Показатели отклонений формы – отклонение от круглости, отклонение профиля продольного сечения, непостоянство диаметра в поперечном и продольном сечении. Существуют определенные сложности в контроле отклонений формы, например, отклонений от круглости отверстий в корпусе и отклонений профиля продольного сечения, поэтому в ГОСТ 3325–85 был введен дополнительный показатель – непостоянство посадочного диаметра подшипника отдельно в поперечном и продольном сечениях, допуск на него задается в диаметральном измерении. Допуски круглости и профиля продольного сечения задаются по ГОСТ 24642–81 в радиусном измерении.

Непостоянство диаметров определяется как разность наибольшего и наименьшего единичных диаметров измеренных в одном и том же поперечном или продольном сечении. Отклонения от постоянства диаметра определяют в трех сечениях по длине и в четырех плоскостях каждого сечения. Величина допуска по этому показателю для подшипников класса 0 и 6 составляет половину допуска на размер, для подшипников класса 5 и 4 – 30%, для подшипников класса 2 – 25% этого допуска. В оговоренных случаях (чугунный корпус; малонагруженный подшипник) разрешается для подшипников класса точности 0 величина допуска на непостоянство размера посадочного диаметра, равного 75% величины допуска на размер.

Допуски на торцовое биение опорных торцов заплечиков валов и корпусов включают ограничение по форме торца (волнистость, неплоскостность) и его расположению (отклонение от перпендикулярности оси посадочной поверхности).

Значения допусков формы посадочных поверхностей и торцового биения заплечиков приведены в таблицах ГОСТ 3325–85 и справочниках???

7.3.4Отклонения расположения посадочных и опорных торцовых поверхностей. С целью ограничения взаимного перекоса колец подшипников на чертежах задаются допуски расположения посадочных поверхностей вала и отверстия. Перекос колец могут вызвать:

- отклонение от соосности посадочных поверхностей вала и корпуса;

- отклонение от перпендикулярности опорных торцов вала и корпуса;

- деформации вала, корпуса и деталей подшипника при работе.

Допуски расположения поверхностей двух опор подшипниковых узлов задают относительно их общей оси. При парной установке подшипников на концевых шейках вала или в противоположных стенках корпуса нормируется требование по их соосности. На рисунках 7.4 и 7.5 показаны обозначения допусков соосности относительно общей оси (базы А, Б) посадочных мест соответственно вала и корпуса.

Обозначение требований к точности формы (допуски круглости, цилиндричности, профиля продольного сечения) и торцового биения (в случае упора торца кольца подшипника в буртик) показан на эскизах деталей (рисунок 7.7) к приведенному ниже расчету посадок для колец подшипников качения

Рисунок 7.4 –

Обозначение допуска соосности посадочных мест вала

Рисунок 7.5 –

Обозначение допуска соосности посадочных мест корпуса

.

Пример. Для подшипника качения № 6-304 (d = 20 мм; D = 52 мм; B = 15 мм; r = 2 мм) 6-го класса точности, нагруженного F_r = 6000 H, . Вращающаяся деталь – вал, вид нагрузки – с умеренными толчками.