LDm, l0, l6, l5, l4, l2

Здесь L – обозначение основного отклонения для среднего диаметра отверстия подшипника; а l – обозначение основного отклонения для среднего наружного диаметра подшипника.

Тогда Ldm – общее обозначение поля допуска на средний диаметр отверстия dm подшипника, а lDm – общее обозначение поля допуска для среднего наружного диаметра Dm подшипника.

Поля допусков для диаметров посадочных поверхностей валов и корпусов должны соответствовать приведенным в табл.2.5.

Рисунок 2.12 Схема расположения полей допусков на средние наружный диаметр и диаметр отверстия подшипников по классам точности

Рисунок 2.13 Схема общих обозначений полей допусков на средние наружный диаметр и диаметр отверстия подшипников

2.5.4 Условные обозначения полей допусков и посадок в документации и на чертежах. Например:

– подшипник класса точности 0 на вал с номинальным диаметром 50 мм, с симметричным расположением поля допуска j_s6 по ГОСТ 25347-82

А б

а –на валу; б –в отверстии корпуса

Рисунок 2.14 Обозначения посадок подшипников

2.5.5 Выбор посадок колец подшипников.При выборе посадок колец подшипников следует учитывать основные виды нагружения: местное, циркуляционное и колебательное. Виды нагружения колец подшипников качения при радиальных нагрузках в зависимости от условий работы приведены в табл.2.6

Таблица 2.6 – Условия работы и виды нагружения

Весьма важным в обеспечении высокой работоспособности подшипников является выбор посадок колец подшипника с присоединяемыми поверхностями деталей изделия. Основными факторами, определяющими выбор посадок, являются:
вид нагружения колец подшипника;

· величина нагрузки (интенсивность нагружения);

· частота вращения;

· условия монтажа.

Итак, главным фактором при выборе посадок является вид нагружения наружного и внутреннего колец подшипника. Необходимо определиться с понятием «вид нагружения».

Схема « вращается вал» (внутреннее кольцо вращается вместе с валом) имеет место у подшипников валов коробок передач, задних колес заднеприводных автомобилей, у роторов электродвигателей. Схема « вращается корпус» (при работе вращается наружное кольцо) лежит в основе работы подшипников передних колес заднеприводных автомобилей, в роликах конвейеров и т. п.

Согласно таблице 2.6 в технике различают три вида нагружения подшипников: местное, циркуляционное и колебательное.

Местное нагружение кольца (М) – вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка Fr постоянно воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения этого кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала и корпуса. Такое нагружение имеет место, когда кольцо не вращается относительно действующей нагрузки или кольцо и нагрузка участвуют в совместном вращении.

Циркуляционное нагружение кольца (Ц) — вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения дорожки качения последовательно по всей ее длине и соответственно всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение происходит, когда кольцо вращается относительно постоянной по направлению радиальной нагрузки Fr с частотой вращения ω или когда нагрузка вращается относительно неподвижного кольца.

Колебательное нагружение кольца — вид нагружения, при котором неподвижное кольцо подшипника подвергается одновременному воздействию радиальных нагрузок: постоянной по направлению Fr и вращающейся Fc (Fr > Fc). Их равнодействующая Fr+C совершает периодическое колебательное движение, симметричное относительно направления Fr , причем она периодически воспринимается последовательно через тела качения зоной нагружения кольца и передается соответствующим ограниченным участкам посадочной поверхности

Если Fr< Fc, то нагружение колец может быть местным или циркуляционным в зависимости от схемы приложения вращающихся сил. Кольца, которые остаются неподвижными, будут испытывать циркуляционное нагружение, а кольца, вращающиеся вместе с нагрузкой Fc, — местное нагружение. После определения вида нагружения колец подшипников, необходимо принять решение о характере посадок присоединяемых поверхностей колец подшипников с присоединительными поверхностями изделия.

Для гарантированной замены трения скольжения на трение качения надо иметь неподвижные посадки присоединительных поверхностей колец с соответствующими поверхностями изделия, но тогда из-за недостаточной жесткости колец подшипников может произойти заклинивание тел качения. Чтобы этого не происходило, необходимо выяснить, какие виды нагружения колец требуют обязательного применения неподвижных посадок, а какие могут допустить компенсационные зазоры.

Кольца, испытывающие местное нагружение, без снижения качества подшипников могут допустить использование посадок с небольшим средневероятным зазором, наличие которого необязательно приведет к взаимному смещению, нарушающему неподвижность. Только при малых нагрузках и большой частоте вращения под воздействием отдельных толчков, сотрясений и других факторов может происходить такое смещение (кольцо будет периодически проворачиваться), что в определенной мере может быть полезным, обеспечивая равномерный износ сопрягаемых поверхностей и их долговечность.

Кольца, испытывающие циркуляционное нагружение, должны иметь посадки с гарантированным натягом, исключающим возможность относительных смещений или проскальзывания, так как при появлении зазора в сопряжении будет происходить процесс раскатки колец с разрушительными последствиями.

Допустимые зазоры и натяги для сопряжений колец, испытывающих местное или циркуляционное нагружение, зависят от нагрузки на подшипник и частоты вращения.

С уменьшением частоты вращения и увеличением нагрузки на подшипник зазор при местном нагружении может быть увеличен и, наоборот, с увеличением частоты вращения и уменьшением нагрузки зазор следует уменьшать. Для колец, испытывающих циркуляционное нагружение, натяг в сопряжении должен увеличиваться вместе с возрастанием нагрузки на подшипник и уменьшением скорости вращения.

Основой выбора посадок является расчет. Существует несколько методик расчета посадок с зазором, с натягом и посадок переходных. Вместе с тем находят применение и табличные методы.

При циркуляционном нагружении колец подшипника посадки выбирают по интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность.

Рекомендуемые посадки в зависимости от вида нагружения представлены в таблице 2.7.

Числовые значения предельных отклонений размеров для выбранных типов посадок подшипников на вал или в отверстие корпуса можно подобрать по ГОСТ 3325-85«Подшипники качения. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки».

Таблица 2.7 – Посадки колец шариковых и роликовых радиальных подшипников на вал и в отверстие корпуса в зависимости от вида нагружения

Виды нагружения колец

Посадки колец

внутреннего на вал

наружного в корпус

Местное

Циркуля- ционное

Колеба-тельное

Примечания.

1. При частотах вращения, превышающих предельные, для местно нагруженных колец шариковых и роликовых радиальных подшипников следует производить обработку посадочных мест вала и корпуса под посадку с полем допуска, расположенным симметрично, относительно номинального диаметра в соответствии с таблицей 2.5.

2. Допускается при необходимости применение полей допусков j5, j6, J6, J7 ограниченного применения.

Контрольные вопросы

1. Какие классы точности приняты для подшипников качения?

2. Назовите основные размеры, поля допусков и посадки колец подшипника

3. Какие условия необходимо учитывать при выборе посадок колец подшипника?