5.1.2. Допуски и посадки подшипников качения
С целью сокращения номенклатуры выпускаемых подшипников качения их изготавливают с отклонениями наружного и внутреннего диаметров колец, не зависящими от посадок, по которым они будут монтироваться в машине или механизме. Для всех, без исключения, классов подшипников наружный диаметр наружного кольца (посадочный размер в корпус) изготавливается как основной вал. Следовательно, верхнее отклонение у него равно нулю, а нижнее имеет знак “минус” (рис. 5.2, а).
Рис.
5.2. Схемы полей допусков наружного (а) и
внутреннего (б) колец
подшипника качения
Внутреннее кольцо подшипника качения изготавливается с полем допуска основного отверстия (штриховой прямоугольник на рис. 5.2, б), но для получения большего числа посадок кольца с небольшим натягом из числа переходных посадок, поле допуска внутреннего кольца переворачивается (сплошной прямоугольник на рис. 5.2, б). Следовательно, для внутреннего кольца подшипника посадки с небольшим гарантированным натягом можно получить, используя основные отклонения, применяемые для переходных посадок: k, m, n. Посадки с большими натягами для подшипников качения не применяются, так как тонкостенные кольца подшипника будут деформироваться и возникнут сложности в обеспечении необходимого рабочего зазора между телами качения и беговыми дорожками колец.
В целях обеспечения высокого качества подшипниковых узлов непостоянство диаметров колец (овальность) и средняя конусообразность колец шариковых и роликовых радиально – упорных подшипников 5 – 2-го классов точности допускается не более 50% допуска на диаметры колец (Dm и dm). В свободном состоянии подшипника овальность и конусообразность могут быть больше 50% от допуска, но при монтаже подшипника его кольца выправляются. В связи с изложенным, стандартом устанавливаются предельные отклонения предельные отклонения номинальных значений D, d и среднего значения диаметров Dm, dm . Величины Dm и dm определяют как среднее арифметическое наибольшего и наименьшего значений диаметра, измеренных в двух крайних сечениях кольца.
Высокие требования предъявляются к шероховатости посадочных и торцовых поверхностей колец подшипников качения. Повышенные требования к шероховатости поверхностей предъявляются и для валов и посадочных мест корпусов. Например, у колец подшипников качения 4 и 2 – го классов точности диаметром до 250 мм шероховатость указанных выше поверхностей должна быть в пределах Rа = 0,63 … 0,32 мкм. Особые требования предъявляются к шероховатости поверхностей тел качения и беговых дорожек колец подшипников: например, уменьшение шероховатости этих поверхностей от Rа = 0,32....0,16 мкм до Rа = 0,16 … 0,06 мкм повышает ресурс подшипника более чем в два раза, а дальнейшее уменьшение шероховатости поверхностей тел качения и беговых дорожек колец подшипника до Rа = 0,08 .. 0,04 мкм увеличивает ресурс подшипника еще на 40 %.
Примеры указания требований к точности деталей подшипникового узла приведены на рис. 5.3. Для соединения колец подшипников с валами и корпусами применяют специальные, так называемые, подшипниковые посадки. Отличие подшипниковых посадок от посадок по ГОСТ 25346 – 89 состоит в том, что зазоры и натяги в этих посадках имеют другие величины. Это обусловлено тем, что предельные отклонения колец подшипников качения по СТ СЭВ 774 – 77 отличаются от предельных отклонений устанавливаемых ГОСТ 25346 – 89 (СТ СЭВ 145 – 88). По СТ СЭВ 774 – 77 посадка подшипника качения указывалась одним полем допуска. Например, 40k6, 90Н7, то есть указывалось только поле допуска сопрягаемой с кольцом подшипника детали. По ГОСТ 3325 – 85 в подшипниковых посадках наружное и внутреннее кольцо обозначаются буквой l и L, после которых указывается класс точности подшипника. Например, l0,L0. Цифра 0 означает класс точности подшипника качения. Следовательно, посадки колец подшипника будут выглядеть следующим образом: 40k6/L0, 90Н7/l0.