2.5 Выбор деталей для посадок, сопрягаемых с подшипником качения

Выбор посадок колец подшипников качения определяется характером их нагружения, зависящим от того, вращается данное кольцо или не вращается относительно действующей на него радиальной нагрузки.

Если кольцо воспринимает радиальную нагрузку, постоянную по направлению, лишь ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса, то такой характер нагружения кольца называется местным.

Если кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее последовательно всей посадочной поверхности вала или корпуса, то такой характер нагружения кольца называется циркуляционным.

Чаще всего в подшипнике одно из колец имеет циркуляционный вид нагружения, а другое - местный.

Размеры внутреннего и наружного колец подшипников качения, а также его ширину и радиус закругления фаски определяют по приложению А согласно заданному номеру подшипника.

Если вращается вал, то циркуляционное нагружение имеет внутреннее кольцо подшипника, а наружное нагружено местно. Если же вращается корпус, то наоборот: наружное кольцо нагружено циркуляционно, а внутреннее - местно.

При циркуляционном нагружении колец подшипника выбор посадки на вал или в отверстие корпуса производится по интенсивности радиальной нагрузки на посадочные поверхности.

Интенсивность нагрузки подсчитывают по формуле

где R_i – радиальная нагрузка на опору;

В – ширина подшипника;

r – координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника;

k_п – динамический коэффициент посадки (зависит от характера нагрузки: при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрации k_п=1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации k_п=1,8);

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале F=1);

F_А – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки R_i между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору (F_А=1…2, при отсутствии осевой нагрузки F_А=1).

По рассчитанной интенсивности радиальной нагрузки циркуляционно нагруженного кольца по таблице 11 приложения А выбирают необходимую посадку на вал или в отверстие корпуса.

Для местно нагруженных колец посадку выбирают в зависимости от условий работы и в первую очередь от характера нагрузки и частоты вращения по таблице 12 приложения А.

Для выбранных полей допусков по таблицам 1…8 приложения А определяют отклонения для вала и отверстия корпуса, а по таблицам 13 и 14 отклонения на внутреннее и наружное кольца подшипника. По выбранным предельным отклонениям определяют предельные размеры, зазоры или натяги на присоединительные размеры внутреннего кольца с валом и наружного кольца с отверстием корпуса. Строят схемы расположения полей допусков для вала и внутреннего кольца, а также для корпуса и наружного кольца.

Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов под подшипники качения выбирают по приложению Б.

Вычерчиваются сборочный и рабочие чертежи деталей сопряжения с указанием посадок, предельных отклонений, шероховатости, допусков формы и расположения поверхностей.

Пример расчета и выбора посадок колец подшипника качения

Рассчитать и подобрать посадки для подшипника 204, если вращается вал с внутренним кольцом, нагрузка спокойная, умеренная; перегрузка до 150%, вал сплошной, корпус чугунный неразъемный, радиальная нагрузка F = 1300 Н.

Нормальные габаритные размеры:

D = 47 мм, d = 20 мм, В = 14 мм, r = 1,5 мм.

Вид нагружения колец: внутреннее кольцо – циркуляционное нагружение; наружное кольцо – местное нагружение.

Определяем интенсивность нагрузки поверхности вала под внутреннее кольцо:

= · 1· 1· 1 =