Нормирование точности размеров и посадок подшипников качения

Размещено на http://www.allbest.ru/

НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ И ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

1. НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, КАТЕГОРИИ И КЛАССЫ ТОЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

Подшипники качения являются стандартными изделиями с полной внешней взаимозаменяемостью, но ограниченной внутренней между телами и дорожками качения наружного и внутреннего колец. Применяются подшипники качения в машинах и механизмах, где требуется высокая скорость и точность вращения при КПД = 0,99 [2, 4, 12].

Рис. 1.1 Эскиз подшипника: а - подшипник в разрезе (d и D номинальные размеры внутреннего и наружного диаметров колец подшипника соответственно, B ширина колец); б - условное обозначение подшипника на сборочном чертеже

По ГОСТ 3395 обозначаются типы и конструктивные исполнения подшипников (см. табл. 1.1).

Технические требования на шариковые и роликовые подшипники качения должны соответствовать ГОСТ 520-2002. Стандарт распространяется на подшипники с отверстиями во внутренних кольцах от 0,6 до 2000 мм и устанавливает следующие классы точности подшипников, указанные в порядке повышения точности: 8; 7; 0; нормальный; 6; 6Х; 5; 4; Т; 2.

Классы точности подшипников характеризуются значениями предельных отклонений размеров, формы и расположения поверхностей подшипников.

Классы точности 8 и 7 используются для изготовления подшипников по заказу потребителей и применяются в неответственных узлах. Класс 6Х применяется только для роликовых конических подшипников. Для всех подшипников, кроме конических, для обозначения нормального класса точности применяют знак “0”. Для конических подшипников нулевого класса используют знак “0”, а для нормального класса - “N”, класс точности 6X обозначают знаком - “X”. Знак “0” маркируют только в том случае, если слева от него имеются знаки маркировки.

Наиболее часто в машиностроении используются подшипники классов 0; 6, в категории С. Подшипники 4-го и 5-го классов применяются при значительных скоростях вращения (шпиндели шлифовальных и прецизионных станков и в других высокооборотных механизмах). Подшипники 2-го и Т классов применяются для гироскопических и других прецизионных приборов.

Таблица 1.1 - Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения по ГОСТ 3395 (ограничены с учетом заданий)

В зависимости от наличия требований (по уровню вибрации или уровню других дополнительных технических требований) установлены три категории подшипников - А; В; С в порядке ослабления требований:

к категории А относятся подшипники классов точности - 5; 4; Т; 2;

к категории В - подшипники классов точности - 0; 6Х; 6; 5;

к категории С - подшипники классов точности - 8; 7; 0; нормального; 6.

По заказу потребителя допускается изготовление подшипников определенного класса точности без отнесения к категориям.

Упрощенные изображения подшипников на сборочных чертежах допускается выполнять по ГОСТ 2.420 - 69.

2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ

По ГОСТ 3189 устанавливается построение условных обозначений (маркировка) подшипников.

Система условных обозначений необходима для указаний подшипников на чертежах и в спецификациях, для применения в технической литературе и для маркировки подшипников при изготовлении.

Полное условное обозначение подшипника состоит из основного условного обозначения и дополнительных, расположенных справа (начинается с прописной буквы) и слева, отделенных от основного знаком тире (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Знаки в условном обозначении подшипника

Дополнительные знаки справа

Основные знаки условного обозначени

Основное условное обозначение состоит из семи знаков, расположенных в определенном порядке. Расшифровка знаков основного условного обозначения приводится на рис. 4.3.

Диаметры отверстий, кратные пяти, обозначают частным от деления значения номинального диаметра d на 5. Диаметры отверстий от 10 до 17 мм.

Диаметры отверстия, равные 22; 28; 32; 500 мм и более, обозначают через дробь после серии диаметров.

Например, 602/32 означает радиальный шариковый однорядный подшипник с защитной шайбой (конструктивное исполнение - 6, тип - 0, серия диаметров - 2, диаметр отверстия - 32 мм).

Таблица 2.1 - Специальные обозначения диаметров отверстия подшипников

Диаметры отверстия, выраженные дробным числом или не кратным пяти, обозначают знаками, равными приближенному целому числу, полученному от деления значения номинального диаметра на 5. Серия диаметров таких подшипников - 9 указывается на третьем месте.

Размерная серия подшипника - сочетание серий по диаметру и ширине (высоте) - определяет габаритные размеры подшипника по наружному диаметру и ширине при постоянном внутреннем диаметре.

В ГОСТ 3478 установлено девять серий диаметров, обозначаемых цифрами: 0; 8; 9;1; 7; 2; 3; 4; 5 в порядке увеличения наружного диаметра и 10 серий по ширине, обозначаемых цифрами: 7; 8; 9; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6 в порядке увеличения ширины кольца В. Серия по ширине - 0 в условном обозначении не указывается. Конструктивное исполнение (наличие защитных шайб, уплотнений, буртиков и т.д.) обозначается цифрами от 00 до 99 (см. табл. 4.1) по ГОСТ 3395.

При наличии нулей в знаках основное условное обозначение будет состоять из трёх цифр, то есть последней значащей цифрой в условном обозначении подшипника может быть цифра, стоящая на третьем месте. Например, 205 обозначает радиальный шарикоподшипник с внутренним диаметром d = 25мм, серия по диаметру - 2, тип подшипника 0, конструктивное исполнение 00, серия по ширине - 0. Слева от основного условного обозначения проставляют знаки, определяющие класс точности (см. п. 4.1) и категорию подшипника. Класс точности 0 (ноль) и категория С в обозначении не указываются.

Справа от основного условного обозначения записываются дополнительные требования, утвержденные в технологической документации завода изготовителя подшипников (материал деталей подшипника, смазка, конструктивные изменения, требования по уровню вибрации, грузоподъемность и другие специальные требования). Эти требования указываются в зависимости от назначения подшипников, когда их нормирование необходимо учитывать по условиям эксплуатации. Если требования не оговариваются, то знаки справа опускаются. Частным случаем полного обозначения подшипника является основное условное обозначение [12; 13]. Маркирование подшипников производят любым способом, не вызывающим коррозии металла.

Габаритные размеры подшипников, используемых в заданиях по курсовой работе, даны в табл. 4.3,...,4.8, а отклонения по ширине подшипников даны для классов точности 0 и 6 по ГОСТ 520.

Рис. 2.2 Основные размеры подшипника шарикового однорядного

Таблица 2.2 - Подшипники шариковые радиальные однорядные по ГОСТ 8338, размеры, мм (см. рис. 4. 4)

Рис. 2.3 Основные размеры подшипников радиальных однорядных с уплотнениями: a с односторонним; б с двухсторонним

Таблица 2.3 - Подшипники шариковые радиальные однорядные с уплотнениями по ГОСТ 8882, размеры, мм (см. рис. 4.5)

Рис. 2.4 Основные размеры подшипников радиальных однорядных с защитными шайбами: а с одной; б с двумя

Таблица 2.4 - Подшипники шариковые радиальные однорядные с защитными шайбами по ГОСТ 7242, размеры, мм (см. рис. 4.6)

Рис. 2.5 Основные размеры подшипников радиальных роликовых

Таблица 2.5 - Подшипники радиальные с короткими цилиндрическими роликами по ГОСТ 8328, размеры,

Рис. 2.6 Основные размеры подшипников радиально-упорных шариковых и их конструктивное исполнение

36000, = 12; 46000, = 26; 66000, = 36; Т - монтажная высота подшипника; - угол контакта между линией действия нагрузки на тело качения и плоскостью, перпендикулярной оси подшипника

Таблица 2.6 - Подшипники радиально-упорные шариковые по ГОСТ 831, размеры, мм

Рис. 2.7 Основные размеры подшипников роликовых конических однорядных: -- угол конуса, класс точности 0 и 6

Таблица 2.7 - Подшипники роликовые конические однорядные повышенной грузоподъемности по ГОСТ 27365, размеры, мм (см. рис. 4.9)

3. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ДИАМЕТРОВ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ

Кольца подшипников имеют малую жесткость, при сборке происходит их деформация. Размеры колец до сборки и после нее отличаются. Поэтому допуски присоединительных диаметров имеют отличие по сравнению с системой допусков и посадок общего назначения.

Предельные отклонения (dmp и Dmp) для внутреннего и наружного колец определяются по ГОСТ 520 для средних диаметров - dmp и Dmр соответственно, как разность между средним диаметром и номинальным его значением: подшипник отверстие посадочный корпус

dmp = dmp d Dmp = Dmp D.

Средний диаметр (dmp; Dmp) равен полусумме наибольшего (dsmax; Dsmax) и наименьшего (dsmin; Dsmin) действительных значений диаметров определенных двухточечным контактом (измерением) в одной радиальной плоскости (перпендикулярной оси):

dmp = (dsmax + dsmin)/2;

Dmp = (Dsmax + Dsmin)/2.

Для всех типов и классов точности подшипников верхнее отклонение для наружного и внутреннего колец равно нулю.

Нижние предельные отклонения задаются со знаком минус для обоих колец что позволяет для присоединительных деталей (вал и корпус) использовать стандартные поля допусков по ГОСТ 25346.

Поля допусков подшипников имеют специальные обозначения: l - для диаметра наружного кольца; L - для диаметра внутреннего кольца с указанием класса точности. Например, L6; l6 - допуски внутреннего и наружного колец 6-го класса точности соответственно.

Значения допусков на посадочные размеры подшипника класса точности 0 соответствуют примерно 5 или 6 квалитетам, а для подшипников 2 класса - 2 или 3 квалитетам.

Допуск цилиндричности для колец подшипника допускается в пределах 0,5 от допуска на диаметр посадочной поверхности 0 и 6 классов точности, или 0,25 от допуска на диаметр посадочной поверхности для классов 5; 4; 2; Т.

Особое значение на работоспособность подшипников оказывает шероховатость посадочных поверхностей (Ra =0,2…0,4), а также дорожек и тел качения (Ra = 0,1…0,025).

Надежность работы подшипниковых узлов зависит от правильного выбора посадок колец подшипников на вал и в корпус.

4. ВЫБОР ПОСАДОК ДЛЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКА

Соединение колец подшипников качения с валами (осями) и отверстиями корпусов производятся в соответствии с ГОСТ 3325. Основные отклонения и поля допусков валов и отверстий корпусов для посадочных мест, предназначенных для монтажа подшипников качения, представлены на рис. 4.10. Посадка наружного кольца в отверстие корпуса осуществляется по системе вала, причем отклонение наружного кольца подшипника обозначено буквой l,а поле допуска отверстия в корпусе выбирается из рис. 4.10, а. Внутреннего кольца подшипника имеет отклонение отрицательное, что позволяет использовать для вала стандартные поля допусков (см. рис. 4.10, б).

Выбор полей допусков для посадок зависит от типа, размера, класса точности подшипника, от величины, направления и действия нагрузки (радиальная или осевая) и других условий эксплуатации: интенсивности радиальной нагрузки, режи...