Подшипников качения по ГОСТ 3325-85

Посадку с зазором назначают для кольца, которое испытывает местное нагружение - при такой посадке устраняется заклинивание шариков, кольцо под действием толчков и вибраций постепенно поворачивается по посадочной поверхности, благодаря чему износ беговой дорожки происходит равномерно по всей окружности кольца. Срок службы подшипников при такой посадке колец с местным нагружением повышается.

Посадку с натягом назначают преимущественно для кольца, которое испытывает циркуляционное нагружение. Наличие зазора между циркуляционно-нагруженным кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к развальцовыванию и истиранию металла сопряженной детали, что недопустимо.

2). Метод выбора посадки по интенсивности радиальной нагрузки Р_R на посадочную поверхность (при циркуляционном нагружении колец подшипников). Интенсивность нагрузки подсчитывают по формуле:

,

(12.1.)

где R - радиальная нагрузка на опору;

b - рабочая ширина посадочного места; b = В-2r (В - ширина подшипника; r - координата монтажной фаски внутреннего или наружного кольца подшипника).

К_п - динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки: при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации К_п=1; при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации К_п=1,8;

F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадки при полом вале или тонкостенном корпусе; для валов F = 1¸ 3 (сплошной вал F = 1), для корпусов F = 1 ¸ 1,8;

F_A- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки F_r между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки F_a на опору. Для радиальных и радиально-упорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом F_A =1.

Из формулы (12.1.) видно, что с увеличением радиальной нагрузки R увеличивается и натяг в посадках.

Существуют специальные таблицы, где подсчитаны значения P_R по средним значениям посадочных натягов (табл.9.3., 9.4. [3]). Посадку выбирают по этим таблицам.

В посадках подшипников классов 0 и 6 применяют поля допусков квалитета 7 для отверстий корпусов и квалитета 6 для валов. Посадки подшипников классов 5 и 4 осуществляют точнее, чем классов 0 и 6, на один квалитет, т. е. применяют для корпусов поля допусков квалитета 6, для валов квалитета 5.

3). Метод определения посадки по величине минимального натяга. Этим методом может быть выбрана посадка для циркуляционно нагруженных колец, когда динамический коэффициент К_п найти точно затруднительно. Наименьший натяг определяется по формуле:

,

(12.2.)

где R - радиальная нагрузка, Н;

N - конструктивныйкоэффициент (для подшипников легкой серии
N = 2,8, средней N = 2,3 и тяжелой N = 2,0).

По найденному значению U_нмвыбирают ближайшую посадку, при этом должно выполняться условие:

Во избежание разрыва колец подшипника наибольший натяг посадки не должен превышать допускаемого натяга:

Uнб ГОСТ ≤ Uдоп	(12.4.)
	(12.5.)

где [s ] - допускаемое напряжение при растяжении (для подшипниковой стали
[s ] = 400 МПа).

При назначении больших натягов необходимо проверять после сборки подшипникового узла, не выходят ли радиальные зазоры из допустимых пределов.

При расчете посадок подшипников, работающих в условиях повышенных температур, необходимо учитывать неравномерный нагрев внутреннего кольца подшипника и вала и выбирать посадку с натягом тем большим, чем выше рабочая температура подшипника.

Пример. Выбрать посадку циркуляционно-нагруженного внутреннего кольца радиального однорядного подшипника 0-308 (класс точности 0) на вращающийся полый вал d_отв = 20 мм. Радиальная реакция опоры R = 4119 H. Нагрузка ударная, перегрузка 300%, осевой нагрузки на опору нет. Коэффициенты: К_п = 1,8; F = 1,6 (табл.9.5.[3], так как d_отв /d = 0,5; D/d == 2,25;); F_A = 1. По величине наименьшего натяга сделать уточненный расчет для циркуляционно-нагруженного кольца.

Решение:

1) по таблицам находим стандартные размеры подшипника:

d = 40 мм;

D = 90 мм;

В = 23 мм;

r = 2,5 мм;

b = 23 - 2× 2,5 = 18 мм

2) определяем интенсивность нагрузки по формуле (12.1.):

3) по табл. 9.3 [3] находим, что заданным условиям для вала соответствует поле допуска k6, образующее с полем допуска кольца посадку с натягом. По ГОСТ 3325-85 находим:

U_нм = 2 мкм, U_нб = 30 мкм

4) по формуле (12.2.) определяем U_нм:

5) условие (12.2.) не выполняется, следовательно по таблицам ГОСТ 3325-85 в соответствии с рассчитанным U_нм выбираем посадку m5:

U_нм = 9 мкм, U_нб = 32 мкм

6) проверяем по U_доп по формуле (12.5.):

0,032 < 0,161, т.е. посадка подобрана верно.

7) Отклонение диаметра принимаем по ГОСТ 520-71 (верхнее 0, нижнее -12 мкм), а отклонение вала - по ГОСТ 25347-82 (es = + 20 мкм, ei = + 9 мкм).