- •Тема 1. Введение в дисциплину – лк – 0,5 часа.
- •Тема 2. Государственная система стандартизации – лк – 2 часа, срс – 1 час.
- •Тема 3. Система нормирования точности гладких соединений изделий авиационной техники (иат). – лк – 5,5 часов, срс – 4 часа.
- •Тема 4. Система нормирования точности формы, расположения ишероховатости поверхности. – лк – 4 часа, срс – 2 часа.
- •Тема 5. Система нормирования точности подшипников качения. – лк – 2 часа, срс – 2 часа.
- •Тема 6. Система нормирования точности параметров изделий авиационной техники сложной формы: резьбовых, зубчатых, шпоночных и шлицевых. – лк – 5 часов, срс – 4 часа.
- •Тема 7. Размерный анализ. – лк – 4 часа, срс – 4 часа.
- •Тема 8. Анализ и расчет точности измерений и средств измерений. – лк – 3 часа, срс – 2 часа.
- •Тема 9. Статистическая обработка результатов измерений. – лк – 4 часа, срс – 3 часа.
- •Тема 10. Система сертификации гост р. – лк – 2 часа, срс – 2 часа.
Тема 5. Система нормирования точности подшипников качения. – лк – 2 часа, срс – 2 часа.
Общие положения.
П/ш - это деталь или узел механизма, являющийся опорой для вращ-ся
валов.
Рис. 5.1 Подшипник качения
Классификация подшипников качения:
1. Подшипники скольжения.
Посадочное место вала (шейка) скользит по опорной поверхности корпуса. Эти посадки представляют собой посадки с зазором, и нормирование их точности не отличается от нормирования точности гладких цилиндрических соединений.
2. Подшипники качения.
наружное
внутреннее
шарики (ролики)
сепаратор (деталь, удерживающая тела качения на определенном расстоянии друготносительно друга).
Классификация п/ш по направлению воспринимаемой нагрузки:
радиальные
радиально- упорные
упорные
Классификация п/ш по форме тел качения и раб, поверхностей колец:
шариковые
шариковые сферические
роликовые цилиндрические (короткие, игольчатые, витые ролики)
роликовые конические
роликовые сферическиеКлассификация п/ш по числу рядов тел качения:
однорядные
двухрядные
многорядные
Подшипник - стандартный узел, обладающий внешней взаимозаменяемостью.
Внешняя взаимозаменяемость осуществляется по присоединительным поверхностям (полная взаимозаменяемость).
Внутренняя взаимозаменяемость – между кольцами и телами качения.
На точность подшипников влияет:
материал
геометрическая форма беговой дорожки
шероховатость поверхности
точность шариков и роликов (разность размеров шариков и роликов в одном подшипнике не должна быть >0,2 мкм.
Технические требования ГОСТ 520-2002.Посадки, шероховатость, отклонения формы ГОСТ 3325-85.
Устанавливаются следующие классы точности:АО (в самолетостроении) покупные6 покупные
5 покупные
4 покупные
2 самый точный (применяется при большой частоте вращения)
Т
Для роликовых конических конических подшипников добавляются классы точности – 0,6х,6,5,4,2.
Существуют также более грубые классы точности – 8 и 7: точность ниже, чем класса 0. Такие подшипники изготавливаются по заказам потребителя.
Класс точности характеризуеся комплексом требований, относящихся к отклонениям размеров (D, d, B), формы и расположения.
До 1971 г. были установлены:
Н (нормальный) соответствует 0
П (повышенный) соответствует 0
В (высокий) соответствует 6
А (особо высокий) соответствует 5
С (сверх высокий) соответствует 4
П/ш классов 2 и Т раньше в стандарт не включались и относились к специальным подшипникам. Смешанные п/ш: ВП, АВ, СА: 1-я буква обозначает класс точности по внутреннему кольцу, а вторая - по наружному.
Помимо классов точности для подшипников установлены три категории А,В,С (нормируется дополнительные требования):
А (для подшипников классов 5, 4, 2, Т) – повышенные требования в отношении вибрации, волнистости, отклонения от круглости и др. сочетания дополнительных параметров.
В (для подшипников классов 0, 6х, б, 5) нормируется дополнительно одно из требований, например, к вибрации.
С (для подшипников классов 8, 7, 0, 6) не предъявляются дополнительные требования по вибрации и др., не указанные в ГОСТ 520-89.
Условные обозначения п/ш качения.
А 125-3000205
↓
Доп. треб. Основное условное обозначение (7 цифр)
А- категория п/ш 3- серия ширин по ГОСТ 3478
1-ряд момента трения 00- конструкт. исполнение по ГОСТ 3395 (от 00 до 99)
2- группа радиального зазора 0- тип п/ш в отн. восприним. нагр. и формы тел качения
5- класс точности по ГОСТ 520-2002 (например, 0 - п/ш шарик. рад.; 1 - шарик рад-сфер. и т.д.)
0 - серия диаметров по ГОСТ 3478 5 - значение диаметра отверстия в мм.
Дополнительные знаки справа от основного условного обозначения: материалы деталей, конструктивные изменения, марка смазки, требования по уровню вибрации и специальные технологические требования. Полная расшифровка этих сведений приведена в приложении к ГОСТ3189-89.
А75-3280206 ЕТ2С2
А- категория п/ш
7- группа радиального зазора
5- класс точности ГОСТ 520
3280206- основное условное обозначение п/ш
Е- сепаратор из пластин, материала
Т2- температура отпуска колец 250 D
С2- смазка ЦИАТИМ-221
По номеру п/ш можно определить d, D, B, r (для конических подшипников - угол).
Условные обозначения маркируют на поверхности п/ш (кроме поверхности качения).
Если ширина кольца подшипника < 2 мм, то – на упаковке коробке.
На п/ш задается 4 отклонения на d и D. Кроме того, нормируются еще отклонения от
среднего диаметра Dmp и dmp. При этом требования к среднему диаметру являются основным,
и посадки осуществляются по значениям среднего диаметра.
Кольца п/ш являются податливыми деталями, при установке кольца на поверхность вала
или в корпус, оно деформируется и принимает в значительной мере форму сопрягаемой, более жесткой поверхности.
Т.о., действующим в сопряжении оказывается усредненный диаметр, а не предельный.
Пример:
d=100мм
dтp: ES =0, EI =-0,02мм
d: ES =+0,005, EI =-0,025мм
dтpнб = 100mm dтрнм=99,98 мм
dнб= 100,005 мм dнм= 99,975 мм
После измерения установлено:
dнб= 100,004 мм
dнм = 99,998 мм
dтр=(100,004+99,998)/2=100,001 мм
Сл-но кольцо бракованное, т.к. dтp>dтpнб, хотя dнм, dнб находятся в пределах
поля допуска.
Посадки подшипников качения.
Подшипники - стандартный узел, который устанавливается в качестве опоры без дополнительной обработки.
Для установки подшипников (образования посадок) необходимо обрабатывать посадочное место (табл. 5.1).
Зависимость квалитетов обработки посадочных поверхностей вала и корпуса от класса точности подшипников
Класс точности подшипников Квалитет
отверстия Вала
Нормальный, 6
5,4
2 7
6
5 6
5
4
При установке подшипников используются все три вида посадок по характеру сопряжения: с зазором, с натягом, переходные. Характер сопряжения зависит от вида нагружения, скорости вращения, характера смазки и др. данных об условиях работы подшипника.
Принципиальные правила выбора посадок:
Нельзя устанавливать с большим натягом наружное и внутреннее кольца, т. к. может произойти заклинивание тел вращения.
Вращающееся кольцо на валу и в корпусе должно устанавливаться с гарантированным натягом.
При двухопорном вале посадка одного из невращающихся колец должно быть с гарантированным зазором, обеспечивающим осевой натяг или зазор для компенсации любых деформаций вала или корпуса.
Более точный расчет осуществляется с учетом вида нагружений (приложение к ГОСТ 3325-85).
Виды нагружений колец подшипника:
местное, циркуляционное, колебательное.
Наружное кольцо подшипника принимается за основной вал. Внутреннее кольцо п/ш - за основное отверстие. Посадка наружного кольца с корпусом - в системе вала, посадка внутреннего кольца на вал - в системе отверстия. Основные отклонения Р (p) – ZC (zc) в подшипнике не применяются, т. к. возникает деформация внутреннего кольца, основные отклонения под переходные посадки не обеспечивают нужного натяга, а применение дополнительного крепления в п/ш невозможно.
Поле допуска внутреннего кольца направили «в воздух» для того, чтобы поля допусков под переходные посадки выполняли роль посадок с натягом.
Рис. 5.2 Схема расположения полей допусков на наружный диаметр и диаметр отверстия подшипников качения
Для образования посадок с подшипниками из общей системы допусков и посадок отобрана группа полей допусков, т. е. основных отклонений и квалитетов. Полный набор этих отобранных полей допусков приведен в ГОСТ 3325-85. В этом стандарте выделены посадки, которые используются для типов соединений и ограниченного применения.
Местное - действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка постоянно воспринимается одним и тем же участком дорожки качения и передаются соответственно участку посадочной поверхности когда кольцо относительно действующей нагрузки не вращается или когда кольцо и нагрузка участвуют в совместном вращении.(назначается посадка с зазором). Кольцо может иногда поворачиваться - нагрузка не на одном месте, меньше износ
Циркуляционное - действующая на п/ш результирующая радиальная нагрузка Fr воспринимается и передается последовательно по всей длине, и, следовательно, всей посадочной поверхности вала или корпуса. Когда кольцо относительно нагрузки или нагрузка относительно кольца вращается; (называется посадка с натягом). Кольцо недопроворачивается - износ происходит равномерно, т.к. нагрузка переменна по всей сопрягаемой поверхности.
Колебательное - неподвижное кольцо подвергается одновременному воздействию радиальных нагрузок (постоянной по напряжению) и вращающейся, меньшей или равной по значению.
Их равнодействующая совершает периодические колебательные движения. В этом случае назначается посадка плотноподвижная (типа js) с целью возможного проворота кольца - равномерное изнашивание.
Расчет посадки при циркуляционном нагружении. (существует 30 формул для расчета N)
Интенсивность нагружения:
EMBED Equation.3 ,
Рис. 5.3 Поля допусков валов и отверстий посадочных поверхностей для установки подшипников качения
где к1 - динамический коэффициент, зависящий от перегрузок. Если перегрузка до15 % к1 = 1; более 300% к1 = 1,8.
к2 - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале и тонкостенном корпусе. При сплошном к2 = 1.
кЗ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения посадки на валу (обычно относится к коническим п/ш, когда п/ш устанавливается под углом и возникает неравномерное распределение нагрузки).
Обозначение на сборочном чертеже посадок подшипников качения
Рис. 5.4 Обозначение на сборочном чертеже посадок подшипников качения
Обозначение посадок подшипников, в принципе, такое же, как в общей системе допусков и посадок, т.е. в виде дроби, когда в числителе указывается поле допуска отверстия, а в знаменателе – поле допуска вала (рис. 5.4). Одним из полей допуска является поле допуска кольца подшипника.