Взаимозаменяемость подшипников качения. Точность изготовления. Виды нагружения. Расчет и выбор посадок. Обозначение на чертежах

Лекция 13. Взаимозаменяемость подшипников качения

Точность изготовления

Виды нагружения

Расчет и выбор посадок

Обозначение на чертежах

        Подшипники качения ( ПК ) являются точными узлами, изготавливаемыми на специализированных заводах по своей технологии и в соответствии с требованиями действующих стандартов [1, 2,5 - 9, зад.8].

ПК подразделяются:

1. По нагрузочной способности.

1.1. особо легкие- 1(обозначение); 1.2. легкие- 2; 1.3. средние- 3; 1.4. тяжелые- 4.

2. По присоединительным поверхностям.

2.1. конические; 2.2. цилиндрические; 2.3 гипоидные.

3. По форме тел катания.

3.1. шарикоподшипники; 3.2. роликоподшипники; 3.3. игольчатые.

4. По виду нагружения.

4.1. радиальные; 4.2. радиально- упорные; 4.3. упорные.

5. По конструкции.

5.1. открытые; 5.2. закрытые односторонние; 5.3. закрытые с двух сторон;

5.4. одно-, двух- и многорядные; 5.5. с сепаратором, без сепаратора и т.д.

Общими требованиями для ПК, согласно ГОСТ 520-89 ОНВ. Технические характеристики., являются: наработка 5000 часов, высокая твердость (HRC 50...52) и прочность.Для изготовления ПК используются специальные подшипниковые стали ШХ 9, ШХ15, которые подвергаются термической обработке, хорошо механически обрабатываются с достижением небольшой шероховатости поверхности.

                                                 Точность изготовления ПК

Точность изготовления ПК устанавливается классом. Классы точности ПК:

                           8; 7;  0;  6;  6Х;   5;  4;  2;  Т   ( ГОСТ 520-89).

Где   8;  7 - классы точности ПК с большими исходными зазорами;

0;  6 - наиболее распространенные классы ПК в машиностроении;

5;  4 - классы ПК повышенной точности;

          2 - высокая точность;

          Т - резервный класс ПК.

Класс точности указывается цифрой в номере подшипника перед основным обозначением, например:      205  -  подшипник нулевого класса ( класс “0” не проставляется);

где   2- легкая серия ;

05- характеристика размера (внутреннего диаметра), 05х5=25 мм- внутренний диаметр внутреннего кольца ПК.

            5- 305: где  5  - класс точности ПК;

3  - средняя серия;

05х5=25 мм -  внутренний диаметр внутреннего кольца ПК.

Размеры ПК  и  элементов присоединительных деталей

На примере ПК рассмотрим основные размеры присоединительных элементов (рис. 13.1):   r- радиус (паза), S₁ - исходный зазор, S₂ - зазор установочный; он образуется после установки ПК на вал и  отличается от S₁, т.к. при установке ПК с натягом происходит деформация колец; S₃ - рабочий зазор ПК в установившемся рабочем режиме при температуре равной 50°С.  D_2max  - наибольший допустимый диаметр заплечика втулки, который обеспечивает упор ПК по наружному кольцу и тем самым исключает его осевое перемещение; d_2min - наименьший диаметр заплечика вала, который обеспечивает упор внутреннего кольца ПК.

Все значения, кроме S₂ и S_{3333еана3,} устанавливаются из ГОСТ 8338-75 [6-8], в зависимости от номера подшипника, его размеров и  класса точности. Класс точности ПК определяет не только S₁, но и требования, предъявляемые к точности изготовления присоединительных элементов вала и втулки по линейным размерам, а также по точности формы, расположения поверхностей и их шероховатости. При этом допуски вала и   отверстия корпуса в подшипниковом узле назначаются по ГОСТ 3325-85, а числовые значения отклонений  -  по ГОСТ 25347- 82.

Виды нагружений

Все разновидности нагружений, воспринимаемые ПК,  можно условно разделить на три вида: местное, циркуляционное и колебательное (рис. 13.2, а, б, в).

1. Местное нагружение. (рис. 13.2, а). При данном виде нагружения местнонагруженное кольцо только частью поверхности воспринимает нагрузку. Поэтому с целью достижения более равномерного износа дорожки катания назначают посадку этого кольца в отверстие корпуса с зазором, чтобы в процессе эксплуатации оно “проворачивалось” и тем самым достигалась равномерность его износа. Второе кольцо, в данном случае внутреннее, вращается с валом и оно устанавливается с натягом. При выборе посадок для каждого кольца вид нагружения определяется  отдельно. Например, в данном случае (рис. 13.2, а, б, в) вращающие внутренние кольца ПК воспринимают циркуляционное нагружение, поэтому для всех ПК посадка кольца на вал -  с натягом, а второе (наружнее) кольцо устанавливается в зависимости от своего вида нагружения.

2. Циркуляционное нагружение. (рис. 13.2, б). В этом случае внутреннее и наружное кольцо устанавливаются с натягами.

3. Колебательное нагружение (рис. 13.2, в). Внутреннее кольцо устанавливается на вал с натягом, а наружное кольцо в отверстие корпуса  - по переходной посадке.