Рекомендації з призначення посадок підшипників кочення

По точності розмірів приєднувальних поверхонь і точності обертання підшипники кочення підрозділяються на класи точності, що встановлюються ГОСТ 520-71 (у порядку підвищення точності): 0, 6, 5, 4, 2. Стандарт установлює п'ять класів точності: Р 0, Р 6, Р 5, Р 4 і Р 2, причому допускається позначати їх відповідно: 0, 6, 5, 4 і 2.

У загальному машинобудуванні звичайно застосовують класи 0 і 6. Підшипники класів точності 5 і 4 застосовуються як опори шпинделів, прецизійних верстатів, високообертових двигунів і т.ін, а класу точності 2-у високоточних приладах, наприклад гіроскопах.

З'єднання підшипників кочення з валами і корпусами роблять у відповідності до стандарта. У залежності від призначення підшипника і характеру діючого на нього навантаження для з'єднання внутрішнього кільця підшипника із шийкою вала і зовнішнього кільця з отвором корпуса можуть бути призначені посадки з зазором, з натягом чи перехідні. Різні посадки отримують зміною розмірів вала чи отвору корпуса. Саме тому посадки зовнішнього кільця підшипника в корпус здійснюють у системі вала, а посадки внутрішнього кільця на вал - у системі отвору.

На рис. 5.1 наведена схема розташування рекомендованих полів допусків отворів корпуса і валів для підшипників класів точності 0 і 6. З неї видно, що поле допуску діаметра отвору внутрішнього кільця підшипника розташованo гранично асиметрично, але не в „тіло” кільця, як для основного отвору, а униз, від неї. Таке розташування змінює характер посадки кільця на вал. Так, якшo шийка вала виготовлена з допуском по g 6, з'єднання внутрішнього кільця з валом відбувається по перехідній посадці, а не по посадці з гарантованим зазором. Якщо шийка вала виготовлена з допуском по k 6, m 6 чи n 6, то; з'єднання виконується не по перехідних посадках, а по посадках з невеликим натягом.

Вибір посадок кілець підшипників визначається характером їх навантаження. У залежності від того, обертається або не обертається кільце щодо діючого на нього радіального навантаження, розрізняють три виді навантаження: місцеве, циркуляційне чи коливальне. На рисунку 5.2 зображені епюри напружень при місцевому (а) та циркуляційному (б) навантаженнях кілець підшипників.

Місцевим навантаженням кільця називається таке, при якому сумарне радіальне навантаження, що діє на підшипник, постійно сприймається тією самою обмеженою ділянкою доріжки кочення цього кільця (у межах зони навантаження) і передається відповідній ділянці посадкової поверхні вала чи корпуса. Такий вид навантаження має місце, коли кільце не обертається відносно навантаження, що діє (рис.5.2, а).

Циркуляційним навантаженням кільця називають такий вид навантаження, при якому сумарне радіальне навантаження, що діє на підшипник, послідовно сприймається всією окружністю доріжки кочення і послідовно передається всій посадковій поверхні вала чи корпуса. Такий вид навантаження виникає, коли кільце обертається відносно радіального навантаження (рис.5.2, б).

Нарешті, якщо на кільце підшипника одночасно діють два навантаження: постійне по напрямку Р_с і обертове P_v, причому P_v P_c, то в цьому випадку кільце сприймає коливальне навантаження. Кільце сприймає сумарне навантаження Р_r обмеженою ділянкою окружності доріжки і передає його обмеженій ділянці посадкової поверхні вала чи корпуса.

Вибір посадок внутрішнього кільця підшипника класів точності Р 0 і Р 6 у залежності від виду навантаження і режиму роботи приведений у табл. 5.1.

Таблиця 5.1 - Поля допусків, що рекомендовані для встановлення кулькових підшипників класу точності Р 0 й Р 6 на вал

Призначення посадок зовнішнього кільця підшипників тих же класів точності здійснюється за табл. 5.2.

Таблиці складені для найбільш розповсюджених варіантів використання кулькових радіальних і радіально-упорних підшипників.

Таблиця 5.2 - Поля допусків, що рекомендуються для установки радіальних підшипників кочення класів точності Р 0 і Р 6 в отвір корпуса

Умовне позначення посадок зовнішнього і внутрішнього кілець підшипників кочення приведене на рис. 5.3, а.

На рис 5.3 б, показаний приклад позначення розмірів посадкових поверхонь - шийки вала і розточення корпуса. До точності форми цих поверхонь ставляться підвищені вимоги. Для підшипників кочення класів точності 0 і 6 погрішність форми посадкових поверхонь не повинна перевищувати половини допуску розміру: Т_ф= 0,5 Т_D(d).