Выбор посадок для колец подшипников
Для образования сопряжений подшипников качения с поверхностью осей валов и отверстий в кольцах могут использоваться 3 вида посадок при этом выбор характера сопряжения в основном определяется видом нагрузки подшипников скоростями вращения характеризуются использованием смазки и др. факторами.
Общие рекомендации:
нельзя устанавливать внутренний и наружный подшипник с большими натягами, т.к. это может вызвать заклинивание тел качения и подшипник не сможет работать
вращение кольца на валу или в корпусе должно устанавливаться с гарантированном натягом
При 2-х опорных валах посадка одного из не вращающихся колец должна быть с гарантированным зазором, который обеспечит осевой зазор или натяг для компенсаций температур деформирования вала или корпуса.
Виды нагружения колец подшипников
Во время работы каждой из колец подшипника может испытывать различные виды нагружений в виде концентрированных нагружений или распределенных нагрузок. Эти виды нагрузок воздействуют на поверхность посадочного места и определяют необходимость характеризует сопряжения
3 Вида нагружений:
-местное
-циркуляционное
-колебательное
местное: при котором действует на подшипник результирующая радиальная нагрузка постоянно воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качений кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса.
Кольца подшипника, подвергаются местным напряжениям установленные с гарантированным зазором или по переходной посадке с минимальным натягом чтобы кольцо в процессе работы имело возможность иногда проворачиваться и происходило перераспределение нагрузки, что снизит износ подшипника.
циркуляционное нагружение –при котором действует на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения последовательно по всей длине посадочной поверхности.
Кольцо, циркуляционного нагружения устанавливается с натягом чтобы оно не проворачивалось в процессе работы и нагрузка попеременно воздействует по всей сопрягаемой поверхности, что приводит к равномерному износу.
колебательное нагружение –при котором неподвижное кольцо подшипника качения одновременно подвергаются воздействию радиальной нагрузки постоянных по направлению и вращение нагрузки меньшей, либо равной по величине радиальной.
Выбор посадок зависит от величин действующих сил. Если вращение нагрузки больше постоянной (радиальной), то кольцо может испытывать в большинстве случаев циркуляционное нагружение. Если наоборот, то местное.
Поэтому большинство посадок переходные с различными соответствием зазором и натягом.
Технические требования к посадочным поверхностям валов
и корпусов под подшипники качения:
Т.к. подшипник качения является податливым узлом, то форма их посадки поверхности способна изменятся в зависимости от формы посадочной поверхности валов или отверстий корпусов. Т.о. при эксплуатации подшипника может появиться радиальное биение, т.е. возникает необходимость нормирования требований к форме посадочной поверхности валов и отверстий корпусов, кот нормируются как отклонения: от круглости, плоскостности, перпендикулярности оси, и отклонения профиля продольного сечения.
В связи со сложностью измерения в частности отклонения от круглости отверстия в корпусах и как самого по себе отклонения продольного сечения.
Стандартом вводится новый параметр для измерения неост диаметра отдельно: в поперечном направлении или в направлении, т.е. разность между наибольшим и наименьшим диаметрами в одном и том же поперечном сечении. Нормируется величина допуск на непостоянство диаметра.
0,6 –0,5Т
5,4 -0,3Т
2 -0,25Т
Т.к. подшипники качения обычно устанавливаются параллельно на валах и в отверстиях корпусов возникает необходимость в нормировании точности расположения осей посадочных поверхностей возможно осуществить путем нормирования отклонений от соосности осей посадочной поверхности от их общей оси.
В связи со сложностями измерения вместо отклонения от соосности возможно нормирование радиального биения посадочных поверхностей либо относительно тех или иных баз, т.е. осей посадочных поверхностей, либо относительно общей оси –оси центров.
Подшипники качения устанавливают в зависимости при диаметре класса точности подшипника. В большинстве случаев нормируют Ra.
Стандартизация шпоночных и шлицевых соединений.
Шпоночные соединения –соединение вала с установленным на нем отверстии с помощью шпонки, которая в зависимости от геометрической формы и способов установки бывают призматическими, сегментные и клиновыми.
Назначения:
передача крутящего момента, а иногда и создание осевого усилия в таких соединениях: охватывающая поверхность внутреннего цилиндра –втулка.
Нормируемые размера для соединения призматической шпонкой.
Точность шпонок задается на их габаритные размеры, в частности основания, в зависимости от величины передаваемых крутящих моментов при нормировании точности размеров выделяют:
-легкие
-средние
-тяжелые
которые отличаются в основном различием сочетанием чисел зубьев размеров диаметров и шириной зуба и впадин.
Ф14 …125 мм
Требования к параметрам шлицевого соединения задается по схеме центров между валом и втулкой в зависимости от той поверхности сопряженной точности которая может состоять от IT 5…8 квалитета.
Для нецентрированных элементов -11-12 кв-т
Центрирование может быть по наружному диаметру, внутреннему диаметру и ширине зуба.
Центрирование по наружной поверхности используется для подвижных и неподвижных соединений, при передачи небольших крутящих моментов для соединений подвергаемых малому износу.
При образовании посадки для шпоночного соединения они назначаются в системе вала по шпонке.
Точность соединений нормируется
аналогично гладким сопряжением в виде
полей допусков. Для шпоночных соединений
посадка и шпонка, паз на валу и шпонка
паз во втулке задаются в системе вала,
где роль основного вала выполняется
при соединительном размере шпонки, при
условии обозначения шпонок записывают
размеры
ГОСТ 23360.
При образовании шпоночных соединений различают 3 вида:
свободные соединения с гарантированным зазором
нормальное соединение, образуют переходную посадку с большей вероятностью получения зазора
плотные соединения использование одного поля допуска для паза на валу и во втулке.