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

 

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:

1. Нельзя устанавливать с большим натягом наружное и внутреннее кольца, т. к. может произойти заклинивание тел вращения.

2. Вращающееся кольцо на валу и в корпусе должно устанавливаться с гарантированным натягом.

3. 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:

,

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.

к_З - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения посадки на валу (обычно относится к коническим п/ш, когда п/ш устанавливается под углом и возникает неравномерное распределение нагрузки).