изводстве и достигается путем удаления слоя материала при сборке с одного из заранее намеченных составляющих звеньев:

т-2

1

т-2

ТАА = ЪТАг +ТК’

где К — компенсирующее звено.

Вопросы для самопроверки

1.Что такое размерная цепь?

2.Какое звено размерной цепи называют замыкающим?

3.В чем отличие составляющих увеличивающих звеньев от составляющих уменьшающих? Что такое передаточное отношение?

4.Чему равен номинальный размер замыкающего звена при расчете размерных цепей на полную взаимозаменяемость?

5.Чему равен допуск замыкающего звена при расчете размерных цепей на полную взаимозаменяемость?

6.Чему равно среднее отклонение (координата середины поля допуска) замыкающего звена при расчете размерных цепей на полную взаимозаменяемость?

7.Как определяются предельные отклонения замыкающего звена через среднее отклонение и допуск?

8.В чем особенности вероятностного метода расчета размерных цепей?

9.Охарактеризуйте методы расчета размерных цепей с использованием групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Глава 7. СТАНДАРТИЗАЦИЯ ПОЛЕЙ ДОПУСКОВ И ПОСАДОК ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

7.1.Соединения с подшипниками качения

7.1.1.Общие сведения

Подшипник качения является опорой для подвижных частей механизмов. Подшипник — стандартная сборочная единица и дополнительной обработке при сборке не подлежит. Присоединительными поверхностями подшипника качения являются наружный диаметр D наружной поверхности подшипника, внутренний диаметр d внутреннего кольца подшипника и ширина колец В. Стандарты на допуски и посадки подшипников качения приведены в табл. 7.1,

кпосадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки

Взависимости от точности изготовления и сборки для различных типов подшипников ГОСТ 520-2002 установлено 9 классов точности, обозначаемых в порядке ее возрастания: 8; 7; 0; 6Х, 6; 5; 4; Т; 2. Классы точности 8 и 7 изготавливаются по заказу потребителя. В табл. 7.2 приведены классы точности шариковых и роликовых радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников и их соответствие международным и национальным стандартам некоторых стран.

Классы точности определяют:

• допуски размеров, формы и взаимного положения элементов деталей подшипника качения (дорожек качения, тел качения и т.д.);

•допуски размеров и формы посадочных поверхностей наружного

ивнутреннего колец подшипника качения;

•допустимые значения параметров, характеризующих точность вращения подшипников.

225

Таблица 7.2

Шариковые и роликовые радиальные и радиально-упорные подшипники

В зависимости от требований по уровню вибрации, волнистости и отклонений по круглости поверхности качения устанавливаются три категории: А, В, С.

Категория А включает классы точности 5,4,2, Т и дополнительно регламентирует момент трения, угол контакта, осевое и радиальное биение.

Категория В включает классы точности О, 6Х, 6,5 с дополнительными требованиями по моменту трения; углу контакта; осевому и радиальному биению, соответствующему следующему, более точному, классу точности.

Категория С включает классы точности 8, 7, 0, 6, к которым не предъявляются требования по уровню вибрации, моменту трения и др.

Например, обозначение подшипников категорий А и В:

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

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

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

205, где 205 — номер подшипника; 0 — класс точности (в обозначении 0 класс не указывают).

Для обеспечения надежной работы подшипниковых узлов в стандарт также введены предельные отклонения для средних значений диаметров наружного Dm и внутреннего dm колец подшипника. Они определяются по результатам действительных измерений наружного D

226

и внутреннего d диаметров подшипника. Действительные значения средних диаметров

7.1.2. Посадки подшипников качения

Стандартом установлены следующие обозначения допусков колец подшипника. Поля допусков для среднего диаметра отверстия — L0, L6, L5, L4, L2 по классам точности 0, 6, 5, 4, 2 соответственно (здесь L

— основное отклонение для среднего диаметра отверстия внутреннего кольца подшипника). Поля допусков для среднего наружного диаметра наружного кольца —10,16,15,14,12 по классам точности 0, 6, 5, 4, 2 (здесь / — основное отклонение для среднего наружного диаметра подшипника).

Посадку наружного кольца подшипника в корпус осуществляют по системе вала. Посадку внутреннего кольца подшипника на вал — по системе отверстия, но с некоторыми особенностями: в посадках подшипников качения на валы принято перевернутое относительно нулевой линии расположение поля допуска основного отверстия (рис. 7.1). Поэтому поле допуска основного отверстия находится под нулевой линией. Это позволило получить посадки с небольшими натягами путем использования стандартных полей допусков переходных посадок валов кб, тб, пб и др. с полем допуска основного отверстия, которое расположено ниже нулевой линии. Обычно вращающееся кольцо устанавливают на посадке с натягом, а невращающееся — на посадке с зазором или переходной посадке.

На рис. 7.1, а приведены схемы расположения полей допусков средних диаметров Dm (наружного) и dm (внутреннего) колец подшипников разных классов точности. А на рис. 7.1, 6 — рекомендуемый набор полей допусков посадочных поверхностей вала и отверстия в корпусе для подшипников классов точности 0 и 6.

ГОСТ 3325-85* определяет рекомендуемые посадки подшипников на вал и в корпус с учетом класса точности, вида нагружения

227

и

колец подшипника (местное, циркуляционное, колебательное), типа подшипника, его режима работы и геометрических размеров. Схемы и варианты нагружения колец приведены в табл. 7.3.

При местном нагружении кольцо воспринимает постоянную по направлению результирующую радиальную нагрузку Fr (например, натяжение приводного ремня, сила тяжести конструкции) лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение возникает, например, когда кольцо не вращается относительно нагрузки (табл. 7.3, а).

228

Таблица 7.3

Схемы и варианты нагружения колец подшипников

При циркуляционном нагружении кольцо воспринимает результирующую радиальную нагрузку Ff последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение кольца получается при его вращении и постоянно направленной нагрузке Fr, или, наоборот, при радиальной нагрузке F , вращающающейся относительно рассматриваемого кольца (табл. 7.3, б).

229

При колебательном нагружении невращающееся кольцо воспринимает равнодействующую F + двух радиальных нагрузок (F — постоянная по направлению, Fc вращается, причем Fr > Fc) ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса. Равнодействующая нагрузка Fr+ не совершает полного оборота, а колеблется между точками АиВ (табл. 7.3, в). Посадки следует выбирать так, чтобы вращающееся кольцо подшипника было смонтировано с натягом, исключающим возможность обкатки и проскальзывания этого кольца по посадочной поверхности вала или отверстия в корпусе в процессе работы под нагрузкой; другое кольцо должно быть установлено с зазором. Следовательно, при вращающемся вале соединение внутреннего кольца с валом должно быть неподвижным, а наружное кольцо установлено в корпусе с небольшим зазором; при неподвижном вале соединение внутреннего кольца с валом должно иметь посадку с небольшим зазором, а наружного кольца с корпусом

— быть неподвижным. Рекомендуемые посадки для подшипников качения и примеры их применения приведены в ГОСТ 3325-85*.

Для циркуляционно нагруженных колец интенсивность нагрузки на посадочные поверхности PR

Pc=-^-k ■ k -k ,

F Bx P 0 H

где Fr— расчетная радиальная реакция опоры, кН; 2?j — рабочая ширина посадочного места, м:

ВХ=В- 2 г,

где В — ширина подшипника; г — радиус скругления колец подшипника, м;

кр — динамический коэффициент посадки. Зависит от характера нагрузки: при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации к = 1; при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации кр =1,8;

к0 — коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе; при сплошном вале kQ= 1;

кн — коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом кп = 1.

По табл. 7.4 можно выбрать поле допуска вала или отверстия в

230

корпусе в зависимости от величины PR при действии циркуляционной нагрузки.

Таблица 7.4

Допустимые интенсивности радиальных нагрузок на посадочной поверхности вала и корпуса при циркуляционной нагрузке

В табл. 7.5 приведены рекомендуемые посадки для местно нагруженных колец в зависимости от перегрузки, типа корпуса (разъемный или неразъемный) и типа подшипника.

Посадки колец подшипника, как и в ЕСДП, обозначаются дробью после номинального размера соединения. В числителе дроби — поле допуска отверстия, а в знаменателе — поле допуска вала. Например:

09OLOA6 — посадка внутреннего кольца на вал. 09OLO — поле

231