Стандартная методика расчета и выбора посадок в сопряжении «кольцо подшипника-деталь»

 

Подшипники качения (ПК) изготовляются на специальных заводах и поступают на сборку отдельной сборочной единицей. При одинаковой грузоподъемности с подшипниками скольжения они имеют ряд преимуществ: меньшие осевые размеры; небольшое трение в момент пуска; удобство обслуживания; малую стоимость и большую степень взаимозаменяемости [28].

В ПК различают взаимозаменяемость внутреннюю и наружную.

Внутренняя – взаимозаменяемость тел качения и колец по дорожкам качения_; обеспечивается на заводе-изготовителе.

Внешняя – взаимозаменяемость ПК по присоединительным поверхностям: по посадочным поверхностям D и d, соответственно наружного и внутреннего колец, и по ширине колец.

Надежность и долговечность работы подшипникового узла зависят от правильного выбора посадок в сопряжении "кольцо подшипника-деталь" и качества монтажа подшипника.

На качество монтажа ПК на вал и в корпус влияют размеры колец и величина их деформации. Поэтому перед применением подшипника нужно проверить действительные посадочные размеры его колец и степень их деформации. Проверка заключается в сопоставлении отклонений действительных единичных диаметров внутреннего и наружного колец с допустимыми отклонениями соответственно Δ _ds и Δ_Ds, а отклонений действительных средних диаметров колец с допустимыми отклонениями – Δ _dmp и Δ_Dmp.

При выборе посадок прежде всего необходимо определить вид нагружения колец. Различают виды нагружения колец: циркуляционное – вся поверхность дорожки качения нагружается равномерно; местное – нагружению подвергается малая часть дорожки качения кольца; колебательное – поверхность беговой дорожки кольца воспринимает равнодействующую двух сил, действующих на ПК, постоянной по направлению и вращающейся.

С учетом вида нагружения кольца по ГОСТ 3325–85 выбираем посадку в сопряжении «кольцо подшипника-деталь».

 

    4.1 Определение основных параметров деталей, сопрягаемых с ПК

1. Подшипник качения А160–7000105 нагружен радиальными силами:  – постоянная по направлению,  – вращающаяся, > . Вращается внутреннее кольцо; режим работы – нормальный. Назначить посадки в сопряжении «кольцо подшипника – деталь», выполнить чертежи деталировочные (вала и корпуса) и сборочный (подшипниковый узел).

2.1. Расшифровываем условное обозначение (номер) подшипника качения.

2.1.1. Конструктивная разновидность подшипника (ГОСТ 3395–89) – радиальный шариковый однорядный, изготовлен в соответствии с ГОСТ 8338–75.

2.1.2. Монтажные размеры подшипника: d = 25 мм; D = 47 мм; B = 8 мм.

2.1.3. Окончательно устанавливаем значение цифр в условном обозначении (номере) подшипника качения (ГОСТ 3189–89):

«А160» – дополнительная маркировка:

«0» – класс точности подшипника – нулевой;

«6» – группа радиального зазора (ГОСТ 24810–81);

«1» – момент трения по первому ряду;

«А» – категория подшипника;

«7000105» – основная маркировка, счет цифр справа налево:

«5» и «0» – первое и второе места – обозначение посадочного размера внутреннего кольца – d = 25 мм;

«1» и «7» – третье и седьмое места – серия подшипника соответственно по диаметру и ширине – «особолегкая узкая»;

«0» – четвертое место – тип подшипника – «шариковый радиальный однорядный»;

«0» и «0» – пятое и шестое места – конструктивные особенности – отсутствуют.

2.2. Определяем вид нагружения колец подшипника качения [прил. 21, табл.1 (табл. 8 ГОСТ 3325–85)]:

нагружение внутреннего кольца – циркуляционное;

нагружение наружного кольца – колебательное.

2.3. Назначаем посадку в сопряжении «кольцо подшипника-деталь» [прил. 21, табл. 2 (ГОСТ 3325–85)]:

внутреннее кольцо – вал – Ø25 ;

наружное кольцо – корпус – Ø47 .

2.4. Выписываем отклонения посадочных размеров вала и корпуса (ГОСТ 25347–82) и колец подшипника качения (ГОСТ 520–89).

Вал Ø25 k 6: es = +15 мкм; ei = +2 мкм.

Корпус Ø47 JS 7: ES = +12 мкм; EI = –12 мкм.

Внутреннее кольцо, отклонения Δ d_mp: ES = 0; EI = –10 мкм.

Наружное кольцо, отклонения Δ D_mp: es = 0; ei = –11 мкм.

2.5. Строим схему расположения полей допусков деталей сопряжения «кольцо подшипника – деталь» (черт. 12).

Черт.12. Схема расположения полей допусков деталей сопряжения "кольцо подшипника – деталь": а – внутреннее кольцо-вал; б – наружное кольцо-корпус

 

2.6. Устанавливаем высоту неровностей профиля посадочных поверхностей вала и корпуса (ГОСТ 3325–85, табл. 3):

вал – Ø25 k 6: R_a = 1,25 мкм;

корпус – Ø47 JS 7: R_a = 1,25 мкм;

опорные торцы заплечиков вала и корпуса – R_a = 2,5 мкм [прил. 22].

2.7. Определяем погрешности формы и расположения поверхностей вала и корпуса [прил. 22 (ГОСТ 3325–85)].

Вал Ø25 k 6:

допуск круглости – 3,5 мкм;

допуск профиля продольного сечения – 3,5 мкм;

допуск торцевого биения заплечиков – 21 мкм.

    Корпус Ø47 JS 7:

допуск круглости – 6,0 мкм;

допуск профиля продольного сечения – 6,0 мкм;

допуск торцевого биения заплечиков – 39 мкм.

2.8. Выполняем чертежи деталировочные (вала и корпуса) и сборочный (подшипниковый узел).

2.9. Оформляем отчет.

Черт.13. Нормирование точности изготовления деталей, сопрягаемых с подшипниками качения.