Посадки радиальных шарико- и роликоподшипников классов 0 и 6

 

 

 

Нагружение кольца	Поля допусков
	валов	отверстий
	При нагружении
	внутреннего кольца	наружного кольца
Местное	js6, h6,g6, f6	Js6, Js7, H7
Циркуляционное	k6, m6, n6, js6	N7, M7, К7
Колебательное	т6, k6, js6	K7, Js7, H6

 

                                                                                                

                                                                                                     

                                                                                                         

                                                                                                           Таблица 11.9.

               Посадки радиально-упорных шарико- и роликоподшипников

 

 

Вид нагружения колец		Регулируемое кольцо		Нерегулируемое кольцо
		Поля допусков
		валов	отверстий корпусов	валов	отверстий корпусов
Циркуляционное		js6, h6	Js7	n6, m6, k6, js6	N7, M7, K7,JS7
Мест- ное	Кольцо перемеща­ется по посадочной поверхности	f7, g6 h6	H7	–	–
	Кольцо не переме­щается по посадоч­ной поверхности	js6 h6	M7, K7, H7	js6 h6	M7, K7, H7

 

  Посадки в табл. 11.8 и 11.9 приведены как рекомендуемые.

 

 

Смазывание редукторов

Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.

По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание. Картерное смазываниеосуществляется окунанием зубчатых и червячных колес (или червяков) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Это смазывание применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до v < 12 м/с, в зацеплении червячных передач при окружной скорости червяка до v < 10 м/с. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой.

     

                        

 

            

 

 

Рис. 12.1. Редуктор с брызговиками

Зубчатые и червячные колёса погружают в масло на высоту зуба, а червяк (расположенный внизу) – на высоту витка, но не выше центра нижнего тела качения подшипника. Если условия нормальной работы подшипников не позволяют погружать червяк в масло, то применяют брызговики, забрасывающие масло на червячное колесо (рис. 12.1); в реверсивных передачах устанавливают два брызговика.

Зубья конических колёс погружают в масло на всю длину. В многоступенчатых редукторах часто не удается погружать зубья всех колес в масло, так как для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерни или другие устройства. При

v < 0,5 м/с колесо погружают в масло до ¹/₆ его радиуса. При смазывании окунанием объём масляной ванны редуктора принимают из расчета приблизительно 0,5–0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

В косозубых передачах масло выжимается зубьями в одну сторону, а в червячных редукторах червяк, погруженный в масло, гонит масло к подшипнику. В том и другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные кольца.
Циркуляционное смазываниеприменяют при окружной скорости v > 8 м/с. Масло из картера или бака подаётся насосом в места смазывания по трубопроводу через сопла или при широких колёсах через коллекторы, как показано на ри с. 12.2.

 

  Рис. 12.2. Циркуляционное смазывание: а) подача через трубопровод, б) подача через коллектор

Возможна подача смазки от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агрегатов.

 Назначение сорта масла зависит от контактного давления в зубьях и от окружной скорости колеса. С увеличением контактного давления масло должно обладать большей вязкостью; с увеличением окружной скорости вязкость масла должна быть выше.

   

                                                                                                       Таблица 12.1.

       Рекомендуемые значения вязкости масел для смазывания зубчатых

Передач при 50°С

             

Контактные напряжения σН, МПа	Кинематическая вязкость, 10 -6 м 2 /с, при окружной скорости v, м/с
	до 2	2 – 5	более 5
До 600 600 – 1000 1000 – 1200	34 60 70	28 50 60	22 40 50

Рекомендуемые значения вязкости масел для смазывания червячных пере

   дач при 100⁰ С приведены в табл. 12.2.     

 

                                  Таблица 12.2. Значения вязкости масел при 100⁰ С

Контактные напряжения σН, МПа	Кинематическая вязкость, 10 -6 м 2 /с, при скорости скольжения vs, м/с
	до 2	2 – 5	более 5
До 200 Св. 200 до 250» 250» 300	25 32 40	20 25 30	15 18 23

                                                                                                         Таблица 12.3.

  Масла, применяемые для смазывания зубчатых и червячных передач

Сорт масла	Марка	Кинематическая вязкость, 10 -6м2 /с при скорости скольжения   vs, м/c
Индустриальное	И-12А И-20А И-25А И-ЗОА И-40А И-50А И-70А И- 100 А	10 –14 17 –23 24 –27 28 –33 35 –45 47 –55 65 –75 90 –118	при 50°С
Авиационное	МС-14 МК-22 МС-20	14                              22          при 100°С 20,5
Цилиндровое	52	44 –59                        при 100°С

Рис. 12.3. Простейший жезловый маслоуказатель:

 а) наклонный,

 б) вертикальный,

 в) размеры

Выбор сорта масланачинают с определения необходимой кинематической вязкости масла: для зубчатых передач – в зависимости от окружной скорости (табл. 12.1), для червячных передач – от скорости скольжения (табл. 12.2). Затем по найденному значению вязкости выбирают соответствующее масло по табл. 12.3.

Контроль уровня масла,находящегося в корпусе редуктора, производят с помощью маслоуказателей. Простейший жезловый маслоуказатель показан на рис. 12.3. Для возможности контроля уровня масла во время работы редуктора применяют закрытые жезловые и фонарные маслоуказатели: а) установка в нижней части корпуса; б) установка в крышке корпуса; в) примерные размеры маслоуказателя для небольших редукторов.       

 

Смазывание подшипников выполняется жидкими и пластичными нефтяными маслами. Требуемую вязкость масла можно определить по номограмме рис. 12.4. Через точку пересечения вертикальной линии, соответствующей внутреннему диаметру подшипника d, с наклонной (соответствующей данной частоте вращения n) провести горизонталь (вправо или влево) до пересечения с вертикалью, которая соответствует рабочей температуре  t. Через эту точку пересечения проводят наклонную прямую параллельно линиям частот вращения. Пересечение этой наклонной с вертикальной линией номограммы, соответствующей температуре 50 °С, на которой нанесены величины кинематической вязкости в м²/ с при t = 50 °С, определяет рекомендуемую вязкость.

 

Рис. 12.4. Номограмма для определения вязкости масла

 

 

Например, радиальный однорядный шарикоподшипник (d = 60 мм  при  

 п = 1 000 об/мин и t = 75 °С) рекомендуется смазывать маслом, имеющим вязкость 42 мм²/с при t = 50 °С. В редукторах применяют следующие методы смазывания подшипниковых узлов: погружением подшипника в масляную ванну, фитилем, разбрызгиванием (картерная), под давлением (циркуляционная); масляным туманом (распылением). Масляную ванну применяют при d_с ∙ n < 60∙10³ мм∙об/мин для горизонтальных валов, когда подшипник изолирован от общей системы смазки. Масло заливается в корпус через маслёнку, верхний уровень которой расположен по заданному уровню масла в корпусе. Смазывание с помощью фитилей применяют для горизонтальных и вертикальных валов при d_cp∙n < 60∙10³мм∙об/мин. Смазывание разбрызгиванием применяют, когда подшипники установлены в корпусах, не изолированных от общей системы смазки узла. Вращающиеся детали (зубчатые колеса, диски и пр,), соприкасаясь с маслом, залитым в картер, при вращении разбрызгивают масло, которое попадает на тела качения и беговые дорожки колец подшипников.

Для защиты подшипников от обильных струй масла (которые создают быстроходные косозубые шестерни или червяки) и от попадания в них продуктов износа ставят защитные шайбы.

Смазывание под давлением через форсунки применяют для редукторов, работающих продолжительное время без перерывов, а также для опор высокоскоростных передач, в которых необходимо обеспечить интенсивный отвод теплоты. Смазывание масляным туманом применяют для высокоскоростных легконагруженных подшипников. С помощью специальных распылителей под давлением в узел подаётся струя воздуха, которая увлекает частицы масла. Этот метод позволяет маслу проникнуть в подшипники, расположенные в труднодоступных местах, создает проточное смазывание при минимальном расходе масла, обеспечивает хорошее охлаждение подшипника, а давление предохраняет узел от загрязнения.

Пластичные смазочные материалы (табл. 12.4.) применяют в узлах

при d_cp∙n < 300∙10³ мм∙об/мин, когда окружающая среда содержит вредные примеси или температура узла резко изменяется. Предельная температура узла должна быть не менее, чем на 20°С ниже температуры каплепадения. Для отделения узла от общей смазочной системы применяют мазеудерживающие кольца, вращающиеся вместе с валом. В условиях высокого вакуума, интенсивного ионизирующего излучения, высоких и низких температур, газовых и агрессивных сред применяют твёрдые смазочные материалы: дисульфид молибдена, фторопласт, графит; их наносят тонким слоем на трущиеся поверхности.

Уплотняющие устройства по принципу действия разделяют на контактные (манжетные), лабиринтные и щелевые; центробежные и комбинированные.

Ресурс манжет – до 5 000 ч; они надежно работают как при пластичных, так и при жидких смазочных материалах.

 

                                                                                                      

                                                                                                         Таблица 12.4.   

                                                            Пластичные смазочные материалы

Наименование и марка смазки	ГОСТ	Температура эксплуатации, °С	Темпера- тура кап- лепаде- ния, 0С
Гидратированные кальциевые солидолы
Солидол синтетический (солидолС) Пресс-солидолС Солидолы жировые, пресс-солидол	4366–76   4366–76 1033–79	От –20 до +65   От –30 до +50 От –25 до +65	85–105   85–95 75
Многоцелевые
Литол-24	21150–75	От –40 до +130	180
Морозостойкие (тугоплавкие)
ЦИАТИМ201 ЦИАТИМ 203	6267–74 8773–73	От– 60 до +90 От –50 до +90	175 150
Литиевые
ВННИ НП – 24	20421–75	От – 40 до +100	170–205
Термостойкие (кальциевые)
ЦИАТИМ 221С	ТУ 38.101419	От 0 до+180	203–210

                                                                                                                                                                                                          

Таблица 12.5.

                                                               Жидкие смазочные материалы

Наименование и обозначение масла	ГОСТ	Вязкость, 10 -6 м 2 /с		Температура °С
		при 50 °С	при 100 °С	Вспышки	Затвердевания
1	2	3	4	5	6
Индустриальные:
И-8А	20799–75	6-8	–	130	– 20
И-12А	20799–75	10-14	–	165	– 30
И-20А	20799–75	17-23	–	180	– 15
И-25А	20799–75	24-27	–	180	– 15

                                                                                 Продолжение табл. 12.5.

1	2	3	4	5	6
И–ЗОА	20799–75	28–30	–	190	–15
И–40А	20799–75	35–45	–	200	–15
И–50А	20799–75	47–55	–	200	–20
И–70А	20799–75	65–75	–	200	–10
Турбинное: 22 30 46 57	32–74	22-23 28-32 44-48 55-59	–	180 180 195 195	-15 -10 -10 –
Авиационные:                  МС-14 МС-20С МК-22 МС20	21743–76	–	14 20 22 20,5	200 250 230 200	-30 -18 -14 -18
П28 (для прокатных станов)	6480–78	–	26-30	285	-10

 

В многоступенчатых редукторах, в редукторах с вертикальным расположением выходного вала и в соосных редукторах картерное смазывание зубчатых передач не обеспечивает эффективную смазку всех зубчатых колёс и подшипников. На рис.12.5 показан пример установки дополнительной шестерни для смазки первичного вала соосного редуктора.

                           Рис. 12.5. Установка смазочной шестерни

 

  13. Посадки основных деталей передач, назначение шероховатости обработки, обозначение свойств материалов и технологических требований

                                                                                                       

Таблица 13.1.

                                 Посадки основных деталей передач (рекомендуемые)

Рекомендуемые посадки	Пример соединения
H7/r6; H7/s6	Зубчатые и червячные колеса на валы при тяжёлых ударных нагрузках
H7/ p6; H7/ r6	Зубчатые и червячные колеса и зубчатые муфты на валы; венцы червячных колес на центр
H7/n6; H7/m6; H7/k6	Зубчатые колеса при частом демонтаже; шестерни на валах электродвигателей; муфты; мазеудерживающие кольца
H7/ js6; H/7 h6; H7/ h7	Стаканы под подшипники качения в корпус; распорные втулки
H7/ r6	Муфты при тяжёлых ударных нагрузках
H7/js6; H/7h6	Шкивы и звёздочки
H8/ h8	Распорные кольца; сальники
Отклонение вала k6	Внутренние кольца подшипников качения на валы
Отклонение отверстия H7	Наружные кольца подшипников качения в корпусе
Отклонение вала т6, п6	Внутренние кольца подшипников качения свыше 100 мм при тяжёлых ударных нагрузках

 

Примечание. Для подшипников качения указаны отклонения валов и отверстий, а не обозначения полей допусков соединений, потому что подшипники являются готовыми изделиями, идущими на сборку без дополнительной обработки.

 

Допуски формы и расположения поверхностей. Шероховатость поверхности обрабатываемых деталей.

Погрешности формы и расположения поверхностей возникают при обработке деталей вследствие деформаций оборудования, инструмента и деталей, неоднородности материала заготовки и других причин.

Допуски формы и расположения поверхностей указывают на чертежах условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.308-79. Эти обозначения состоят из графического символа, обозначающего вид допуска (// - допуск параллельности; /О/ - допуск цилиндричности поверхности; …), числового значения допуска в миллиметрах и буквенного обозначения базы или поверхности, с которой связан допуск расположения. На чертежах условное обозначение указывают в прямоугольных рамках. На рис.13.1 а) условно показан допуск цилиндричности формы 0,01 мм., а на рис.13.1 б) –допуск перпендикулярности поверхности 0,012 относительно базы А.

 С элементом, к которому относят допуск, рамку соединяют сплошной тонкой линией, оканчивающейся стрелкой; эту стрелку называют соединительной линией.

 

Рис. 13.1. Обозначения допусков

 

 

 

Базы обозначают зачернённым равносторонним треугольником, высота которого равна высоте размерных чисел. Если базой является поверхность, то основание треугольника располагают на контурной линии или на её продолжении, а соединительная линия не должна быть продолжением размерной линии.

 

  Рис.13.2. Обозначения отклонений

 

 Если базой является ось, то, наоборот, соединительная линия должна быть продолжением размерной. На рис. 13.2.а – допуск по отношению к поверхности. На рис. 13.2.б – допуск по отношению к оси симметрии. На рисунках 2.3; 2.4; 2.5; 2.6 показано практическое применение обозначений допусков форм и расположения поверхностей. На чертежах в ряде случаев необходимо нанести обозначения показателей свойств материалов, получаемых в результате термической или других видов обработки. Данные показатели наносятся согласно ГОСТ 2310-88. Примеры таких обозначений показаны на рис. 13.3. На рис 13.3,а показана поверхностная закалка, причём на правой стороне цапфы указана длина закалки.

 На рис. 13.3,б

дополнительно указана глубина закаливаемого слоя металла. На рис. 13.3,в указан вид термической обработки, её глубина и длина. На рис. 13.3,г показан вид химико-термической обработки и требуемая твёрдость по шкале HV.

                                                                                                                    

                                                                                                        Таблица 13.2. Обозначения и численные значения величины шероховатости поверхности

В настоящее время шероховатость обозначают по ГОСТ 2789-73, но для сравнения в таблице приведено и устаревшее обозначение по ГОСТ2789-59 (на ряде предприятий ещё действуют чертежи с данным обозначением). Примеры нанесения обозначений шероховатости поверхности показаны на рисунках 2.3-2.6. Чем меньше высота микронеровности поверхности, тем дороже стоимость изготовления деталей. В табл. 13.3 приведены рекомендации по назначению шероховатости поверхности в зависимости от конкретных условий работы сопрягаемых поверхностей и степени точности изготовления.

                                                                                                         Таблица 13.3.

                         Назначение шероховатости поверхностей деталей машин

 

 

 

Параметры шероховато­сти, мкм		Обозначение шерохо­ватости поверхности	Поверхность
Ra	Rz
–	–		Вид обработки поверхности не оговари­вается
–	–		Чёрные, но ровные поверхности отли­вок, поковок, проката. Обработка без снятия стружки
–	320; 250 200; 160		Зачищенные поверхности отливок, по­ковок и пр.
–	160; 125 100; 80
–	80; 63; 50; 40		Поверхности отверстий из-под сверла, зенковок, фасок и пр. Нерабочие по­верхности. Посадочные, нетрущиеся по­верхности изделий не выше 12-го квалитета
–	40; 32; 25; 20		Точно прилегающие поверхности. От­верстия после черновой развертки. Поверхности под шабрение. Посадоч­ные нетрущиеся поверхности изделий не выше 8-го квалитета
–	20; 16; 12,5; 10		Отверстия в неподвижных соединениях всех квалитетов точности. Отверстия в трущихся соединениях 11-го и 12-го ква­литетов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 8-й и 9-й степеней точ­ности
2,5; 2,0; 1,25	–		Отверстия в трущихся соединениях 6 – 8-го квалитетов. Отверстия под под­шипники качения. Поверхности валов в трущихся соединениях 11-го и 12-го квалитетов. Поверхности червяков и хо­довых винтов. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й степени точ­ности

 

                                                                                             Окончание табл.13.3

 

 

Параметры шероховато­сти, мкм		Обозначение шерохова­тости поверхности	Поверхность
Ra	Rz
1,25; 1,00; 0,63	–		Поверхности валов в трущихся соеди­нениях  6 – 8-го квалитетов. Поверхно­сти валов под подшипники качения. Боковые поверхности зубьев зубчатых колес 7-й и  6-й степени точности
0,63; 0,50; 0,32	–		То же, для более ответственных по­верхностей. Поверхности валов под подшипники качения
0,32; 0,25; 0,16	–		Весьма ответственные трущиеся поверх­ности валов либо других охватываемых деталей (полировка)

Примечание. Оценка шероховатости по ГОСТ 2789 - 73 производит­ся несколькими параметрами. Основные параметры обозначены Ra и Rz;

Ra – среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины; Rz – сумма средних арифметических абсолютных отклонений пяти наибольших максимумов и пяти наибольших минимумов профиля в пределах базовой длины.