Презентация допуски и посадки подшипников качения

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

В холодных машинах подшипники в результате тепловыделения при трении нагреваются, как правило, больше, чем корпус и вал, вследствие чего зазор между внутренней обоймой и валом при работе увеличивается, а зазор между наружной обоймой и корпусом уменьшается, поэтому в данном случае целесообразно назначать более плотные посадки на валу и более свободные в корпусе.

Пусть наружный диаметр подшипника 100 мм, внутренний 50 мм. Рабочая температура подшипника 100°С, вала и корпуса 20°С Коэффициент линейного расширения шарикоподшипниковой стали α = 14·10–6. Подшипник установлен на валу по посадке m6 с диаметральным натягом 25 мкм, а в корпусе — по посадке Н7 с нулевым зазором.

При нагреве внутренний диаметр подшипника возрастает на Δ = ( 100–20)·50·14·10–6 = 0,056 мм.

Таким образом, первоначальный посадочный натяг на валу исчезает; между валом и внутренней обоймой возникает зазор 56—25 = 31 мкм.

Наружный диаметр подшипника возрастает на величину Δ’ = (100–20)·100·14·10–6 = 0,112 мм.

Следовательно, между наружной обоймой и корпусом возникает натяг 112 мкм.

Изменение посадки в корпусе должно быть учтено назначением более свободной посадки. Целесообразно ввести осевую затяжку и на валу, и в корпусе.

На горячих машинах радиальные размеры вала и корпуса изменяются при нагреве в ту же сторону, что и размеры подшипника. Исключение представляет случай, когда корпус нагревается до высоких температур и, особенно, когда корпус выполнен из легких сплавов с высоким значением коэффициента линейного расширения. Здесь надо считаться с возможностью значительного увеличения зазора между наружной обоймой и корпусом.

Пусть подшипник с наружным диаметром 100 мм установлен в корпус из алюминиевого сплава с коэффициентом линейного расширения α = 24·10–6. Рабочая температура подшипника и корпуса 100°С. Подшипник посажен в корпус с диаметральным натягом 20 мкм.

Диаметр посадочного отверстия в корпусе при нагреве возрастает на величину Δ = 100·100·24·10–6 = 0,24 мм, наружный диаметр подшипника — на величину Δ’ = 100·100·14·10–6 = 0,14 мм.

Разность увеличения диаметров 0,24–0,14 = 0,1 мм. Таким образом, первоначальный натяг исчезает; между подшипником и корпусом образуется зазор 100–20 = 80 мкм.

Для сохранения центрирования подшипника в корпусе в данном случае следует изменить первоначальную посадку в корпусе или ввести осевую затяжку.

В точных установках, где необходимо сохранить правильное центрирование при всех условиях работы, применяют способы температуронезависимого центрирования, из которых наиболее эффективным является радиально-лучевое.

Классы посадок

На рис. 796 приведены средние значения диаметральных зазоров и натягов для посадок подшипников по ГОСТ 3325—85.

Приведем ориентировочные области применения посадок (для подшипников классом точности 0, 6, 5).

Посадки подшипников ни вал (система отверстия).

Посадка f6. Легкие нагрузки. Высокие частоты вращения. Плавающие обоймы.

Посадка g6. Легкие нагрузки. Высокие частоты вращения. Местно-нагруженные обоймы. Плавающие обоймы.

Посадка h6. Небольшие нагрузки. Легкие пульсирующие нагрузки. Высокие частоты вращения. Местно-нагруженные обоймы. Плавающие обоймы. Средне- и высоконагруженные подшипники с затяжкой внутренних обойм гайками.

Посадка js6. Средние нагрузки; легкие знакопеременные и ударные нагрузки. Высокие и средние частоты вращения. Местно-нагруженные обоймы. Плавающие обоймы. Колебательное движение. Высоконагруженные подшипники с затяжкой внутренних обойм гайками.

Посадка k6. Средние нагрузки, пульсирующие, знакопеременные и ударные. Циркуляционно-нагруженные обоймы. Средние частоты вращения. Высоконагруженные подшипники при ударной нагрузке с затяжкой внутренних обойм гайками.

Посадка m6. Высокие нагрузки, пульсирующие, знакопеременные и ударные. Циркуляционно-нагруженные обоймы. Роликовые подшипники и крупные шариковые подшипники.

Посадка n6. Высокие знакопеременные и ударные нагрузки. Циркуляционно-нагруженные обоймы. Низкие и средние частоты вращения. Крупные роликовые подшипники.

Посадки подшипников в корпус (система вала).

Посадка G7. Легкие нагрузки. Высокие частоты вращения. Местно-нагруженные обоймы. Плавающие обоймы.

Посадки Н7 и Н8. Легкие нагрузки. Средние и высокие частоты вращения. Местно-нагруженные обоймы. Плавающие обоймы. Средненагруженные подшипники с затяжкой нагруженных обойм гайками. Подшипники, установленные в разъемные (в меридиональной плоскости) корпуса.

Посадка Js7. Средние нагрузки; легкие знакопеременные и ударные нагрузки. Средняя частота вращения. Местно-нагруженные обоймы. Плавающие обоймы. Колебательное движение. Высоконагруженные подшипники с затяжкой наружных обойм. Подшипники, устанавливаемые в разъемные (по меридиональной плоскости) корпуса.

Посадка К7. Средние нагрузки, пульсирующие, знакопеременные и ударные. Циркуляционно-нагруженные обоймы. Средняя частота вращения. Высоконагруженные подшипники при ударной нагрузке с затяжкой наружных обойм.

Посадка М7. Средние нагрузки, знакопеременные и ударные. Циркуляционно-нагруженные обоймы. Средние и низкие частоты вращения. Высоконагруженные подшипники при ударной нагрузке с затяжкой наружных обойм.

Посадка N7. Высокие нагрузки, знакопеременные и ударные. Циркуляционно-нагруженные обоймы. Средние и низкие скорости вращения. Роликовые и крупные шариковые подшипники. Подшипники, установленные в корпусах, расширяющихся от нагрева.

Посадка Р7. Подшипники, установленные в тонкостенных корпусах и в корпусах, расширяющихся от нагрева.

Для подшипников классов точности 4 и 2 применяют посадки по 4—6-му квалитету:

— посадки на вал g4, h4, js4, k4, m4, n4 и g5, h5, js5, k5, m5, n5;

— посадки в корпусе H5, Js5, К5, M5 и G6, Н6, Js6, К6, М6, N6, Р6.

Основные термины

Рассмотрим подробнее основные термины и понятия, определяющие посадки подшипников. Современное машиностроение основано на принципе взаимозаменяемости. Любая деталь, изготовленная по одному чертежу должна устанавливаться в механизм, выполнять свои функции, быть взаимозаменяемой.

Для этого чертеж определяет не только размеры, но и максимальные, минимальные отклонения от них, то есть допуски. Значения допусков стандартизованы единой системой для допусков, посадок ЕСДП, разбиты по степеням точности (квалитетам), приводятся в таблицах.


Согласно ГОСТ 25346-89 определены 20 квалитетов точности, но в машиностроении обычно используются с 6 по16. Причем, чем ниже номер квалитета, тем выше точность. Для посадок шарико и роликоподшипников актуальны 6,7, реже 8 квалитеты.


В пределах одного квалитета размер допуска одинаков. Но верхнее и нижнее отклонение размера от номинала расположены по-разному и их сочетания на валах и отверстиях образуют различные посадки.

Существуют посадки обеспечивающие гарантию зазора, натяга и переходные, реализующие как минимальный зазор, так и минимальный натяг. Посадки обозначают латинскими строчными буквами для валов, большими для отверстий и цифрой, указывающей на квалитет, то есть степень точности. Обозначения посадок:

  • с зазором a, b, c, d, e, f, g, h;
  • переходных js, k, m, n;
  • с натягом p, r, s, t, u, x, z.

По системе отверстия для всех квалитетов оно имеет допуск H, а характер посадки определяется допуском вала. Такое решение позволяет уменьшить количество необходимых контрольных калибров, инструмента режущего и является приоритетным. Но в отдельных случая используется система вала, в которой валы имеют допуск h, а посадка достигается обработкой отверстия. И именно таким случаем является вращение наружного кольца шарикоподшипника. Примером подобной конструкции могут служить ролики или барабаны натяжные конвейеров ленточных.


Примеры расчета посадок подшипников качения

Рассмотрим пример расчета и выбора посадок подшипников качения, входящих в представленный на рис. 2 узел.


Исходные данные:
подшипник 6-7309 – однорядный конический, 6-го класса точности;
радиальная реакция опоры Fr = 20000 Н;
условия работы – удары, вибрация, перегрузка до 300%;
вал – полый с диаметром отверстия d1 = 20 мм;
корпус неразъемный; вращается вал, корпус – неподвижен.

1. По справочнику находим посадочные размеры подшипника – диаметр наружного кольца – D = 100 мм, внутреннего – d = 45 мм, посадочная ширина, т.е. ширина без учёта радиусов закругления – B = 26 мм;

2. Нижние предельные отклонения колец определяем по табл.13 – eiD = -0,013 мм, EId = -0,01 мм, верхние отклонения равны , тогда D = 100 -0,013, d = 45 -0,01.
Вид нагружения колец: наружное – местное, внутреннее – циркуляционное.


3. Основное отклонение корпуса находим по табл.7 с учетом того, что: корпус неразъемный, перегрузка 300%, D = 100 мм., получим основное отклонение – Н.
Поле допуска отверстия корпуса с учетом класса точности подшипника – Н7.
Посадка наружного кольца в корпус – 100Н7/l6. Пользуясь табл. 1 и табл. 2 строим схему расположения полей допусков (рис. 3а).

4. Основное отклонение валов определятся по интенсивности нагружения PR. Для этого необходимы коэффициенты, входящие в уравнение.
Коэффициент k1 = 1,8 (табл.9), с учетом перегрузки 300%; k2 = 1,6, т.к. d1/d = 20/45 = 0,44, а отношение наружнего и внутреннего диаметров подшипника D/d = 100/45 = 2,22;k3 = 1,0, поскольку подшипник однорядный.
Вычислим интенсивность нагружения:

PR = (20000/26)×1,8×1,6×1,0 = 2215 Н/мм.

По табл.8 находим основное отклонение вала – n; поле допуска вала, с учетом класса точности подшипника – n6.
Посадка внутреннего кольца на вал — 45 L6/n6.

Пользуясь табл.1 и табл.4 строим схему расположения полей допусков (рис. 3б).

Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Выбор посадки подшипников качения

Среди основных параметров определяющих посадки подшипников:

  • характер, направление, величина нагрузки, воздействующей на подшипник;
  • точность подшипника;
  • скорость вращения;
  • вращение или неподвижность соответствующего кольца.

Ключевое условие, определяющее посадку – неподвижность либо вращение кольца. Для неподвижного кольца подбирается посадка с малым зазором и постепенное медленное проворачивание считается положительным фактором, уменьшающим общий износ, препятствующим местному износу. Вращающееся кольцо обязательно сажают с надежным натягом, исключающим проворот по отношению к посадочной поверхности.

Следующим важным фактором, которому должна соответствовать посадка под подшипник на валу или в отверстии, является вид нагружения. Различают три ключевых типа нагружения:

  • циркуляционное при вращении кольца относительно постоянно действующей в одном направлении радиальной нагрузки;
  • местное для неподвижного кольца относительно радиального нагружения;
  • колебательное при радиальной нагрузке колеблющейся относительно положения кольца.


Согласно степени точности подшипников в порядке их увеличения соответствуют пяти классам 0,6,5,4,2. Для машиностроения при нагрузках невысокой и средней величины, например для редукторов, обычным является класс 0, который не указывается в обозначении подшипников. При более высоких требованиях к точности используется шестой класс. На повышенных скоростях 5,4 и только в исключительных случаях второй. Пример шестого класса 6-205.


В процессе реального проектирования машин посадка подшипника на вал и в корпус выбирается в соответствие с условиями работы по специальным таблицам. Они приведены в томе втором Справочника конструктора-машиностроителя Василия Ивановича Анурьева.


Для местного типа нагрузки таблица предлагает следующие посадки.


При условиях циркуляционного нагружения, когда радиальное усилие воздействует на всю дорожку качения, учитывают интенсивность нагружения:

Значение коэффициента k1 при перегрузках менее, чем в полтора раза, небольшой вибрации и толчках принимают равным 1, а при возможной перегрузке от полутора до трех раз, сильных вибрациях, ударах k1=1,8.

Значения k2 и k3 подбираются по таблице. Причем для k3 учитывают соотношение осевой нагрузки к радиальной, выраженное параметром Fc/Fr x ctgβ.


Соответствующие коэффициентам и параметру интенсивности нагружения посадки подшипников приведены в таблице.


Обработка посадочных мест и обозначение посадок под подшипники на чертежах.

Посадочное место под подшипник на валу и в корпусе должно иметь заходные фаски. Шероховатость посадочного места составляет:

  • для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
  • для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5 Ra=0,63 а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25;
  • для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
  • для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5,4 Ra=0,63, а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25.

На чертеже также указывают отклонение формы места посадки подшипников, торцовое биение заплечиков для их упора.

Пример чертежа, в котором указана посадка подшипника на валу Ф 50 к6 и отклонения формы.


Значения отклонений формы принимаются по таблице в зависимости от диаметра, который имеет посадка подшипника на валу либо в корпусе, точности подшипника.


На чертежах указывают диаметр вала и корпуса под посадку, например, Ф20к6, Ф52Н7. На сборочных чертежах можно просто указывать размер с допуском в буквенном обозначении, но на чертежах деталей желательно кроме буквенного обозначения допуска приводить и его численное выражение для удобства рабочих. Размеры на чертежах указываются в миллиметрах, а величина допуска в микрометрах.

Подшипники качения являются наиболее распространенными изделиями массового производства.

Точность подшипников регламентирована стандартами ГОСТ 520-89 и ГОСТ 3325-85. Установлены следующие классы точности:

Точность подшипников качения влияет на допуски по наружному и внутреннему кольцам, предельные отклонения монтажной высоты, радиальное биение дорожки качения и биение наружной цилиндрической поверхности относительно базового торца.

Класс точности записывают перед условным обозначением подшипника, например:

Поле допуска на изготовление колец образуется сочетанием букв L или l c цифровым индексом класса точности:

L0; L6; L5; L4; L2 – поля допусков на изготовление внутреннего кольца;

l0; l6; l5; l4; l2– поля допусков на изготовление наружного кольца.

Поля допусков посадочных мест – вала и корпуса – принимаются по ЕСДП СЭВ с учетом рекомендаций ГОСТ 3325-85.

Посадки по наружному кольцу выполнены в системе основного вала, т.е. диаметр наружного кольца принят за диаметр основного вала. В каждом классе точности подшипника предусмотрены наборы рекомендуемых по ГОСТ 3325-85 полей допусков корпуса.

Посадки по внутреннему кольцу выполнены в системе основного отверстия. Поле допуска внутреннего кольца расположено в минус от номинального размера. Это вызвано необходимостью получения посадок с гарантированным натягом, который не вызывает чрезмерных деформаций тонкостенных колец. При перевернутом расположении поля допуска отверстия внутреннего кольца требуемые посадки с натягом по внутреннему кольцу достигаются за счет использования стандартных полей допуска вала переходных посадок.

При выборе посадок подшипников качения рекомендуется учитывать следующее:

· тип и класс точности подшипника;

· значение, направление и характер силы, действующей на подшипник;

· жесткость вала и корпуса;

· влияние реальных температур на эксплутационные зазоры или натяги в соединениях: наружное кольцо – корпус, а внутреннее кольцо – вал;

· способ применения подшипника (с затяжкой или без затяжки);

· удобство монтажа и демонтажа соединения;

· вид нагружения беговых дорожек колец подшипника качения: местное, циркуляционное, колебательное [1], (ГОСТ 3325-85).

На сборочных чертежах посадка подшипника качения обозначается дробью, как и для гладких соединений, например: в корпус и т.д., на вал и т.д. Рекомендуемые посадки подшипников качения можно выбрать из таблиц ГОСТ 3325-85.

Качество и долговечность работы подшипников качения во многом зависит не только от точности размера в корпусе и на валу, но также от точности формы и расположения посадочных мест. Поэтому при оформлении чертежей посадочных мест подшипников качения необходимо регламентировать допуск размера, формы, расположения и параметры шероховатости обработанной поверхности (например, рис. Б2 прил. Б).

2.2 Пример выполнения задания на тему «Допуски и посадки

Выбор задания. Из табл. А11 прил. А выбираем исходные данные:

интенсивность радиальной нагрузки PR = 1200 Н/мм;

класс точности подшипника – 6;

виды нагружения колец подшипника:

внутреннего кольца – местное;

наружного кольца – циркуляционное;

режим работы: легкий или нормальный.

Порядок выполнения задания. По условному обозначению подшипника 7000114 определяем его основные размеры [12, c. 191; 9; 31] из табл. А13 прил. А:

D = 110 мм – наружный диаметр;

d = 70 мм – внутренний диаметр;

b = 13 мм – ширина кольца.

В зависимости от размера и класса точности находим предельные отклонения на изготовление колец подшипника [12, c. 60; 9, c. 159]:

для наружного кольца при D = 110 мм, es = 0; ei = –13 мкм;

для внутреннего кольца при d = 70 мм; ES = 0; EI = –12 мкм.

Строим схему расположения полей допуска для наружного и внутреннего колец подшипника (рис. 2.1).

Выбираем посадки подшипника качения в зависимости от вида нагружения. При местном нагружении колец выбираем посадку в табл. А14 прил. А в зависимости от режима работы и конкретного назначения узла подшипника. В нашем примере (при легком или нормальном режиме работы для роликов ленточных транспортеров) принимаем посадку на вал с полем допуска g6. При циркуляционном нагружении колец посадку следует выбирать по табл. А15 прил. А в зависимости от интенсивности нагружения посадочных мест P R и диаметра кольца.

В нашем примере при D = 110 мм и P R = 1200 Н/мм принимаем посадку на корпус с полем N7.

Рисунок 2.1 – Схема расположения полей допуска для наружного

и внутреннего колец подшипника

Определяем предельные отклонения размеров вала и корпуса [19]:

для вала Æ70g6

es = –10 мкм; ei = –29 мкм;

для корпуса Æ110N7

ES = –10 мкм; EI = –45 мкм.

Шероховатость поверхности посадочных мест назначаем по табл. А27 прил. А в зависимости от номинальных диаметров и класса точности подшипника.

В нашем примере:

для вала для корпуса

цилиндрическая поверхность цилиндрическая поверхность

Ra не более 0,63 мкм; Ra не более 1,25 мкм;

поверхность торцов запле- поверхность торцов запле-

чиков Ra не более 1,25 мкм чиков Ra не более 2,5 мкм.

Назначаем допускаемые отклонения формы поверхности посадочных мест на валу и в корпусе. В нашем примере по [24, c. 11] или по табл. А36 прил. А:

для вала для корпуса

отклонения от круглости отклонения от круглости

отклонения профиля про- отклонения профиля про-

дольного сечения 9 мкм; дольного сечения 9 мкм.

На чертеже полученные результаты указываем условным обозначением знаком и отклонения продольного сечения. Определяем допускаемое торцовое биение Δ заплечиков вала и корпуса в зависимости от диаметра колец и класса точности подшипника в работе [23, c. 13, 14] или по табл. А37 прил. А.

В нашем примере:

для вала Δ = 19 мкм; для корпуса Δ = 35 мкм.

Эскизы посадочных мест вала, корпуса и узла выполняем в соответствии с требованием стандартов (см. рис. Б2 прил. Б).

При оформлении эскизов следует учесть, что на сборочных чертежах подшипников качения посадку обозначают дробью, так же как и для гладких соединений.

В нашем примере:

для вала Æ70 ; для корпуса Æ110 .

Выполним анализ посадок подшипников качения в корпус и на вал. Схема расположения полей допусков посадок Æ70 и Æ110 приведена на рис. 2.2.

Посадка в корпус спроектирована в системе основного вала (наружного кольца) с полем допуска l6. Требуемые зазоры (натяги) при сборке достигаются за счет изменения предельных отклонений отверстия корпуса (в нашем случае поле допуска N7). Поля допусков l6 наружного кольца и N7 отверстия корпуса на схеме взаимно перекрываются, т.е. при сборке возможно получение как и зазора, так и натяга. Это случай переходной посадки, и показателями переходной посадки являются наибольшие зазор и натяг. При изготовлении и сборке деталей в серийном, крупносерийном и массовом производстве наиболее вероятными могут быть средний зазор или натяг (S m или N m).

посадка в корпус посадка на вал

Рисунок 2.2 – Схема расположения полей допусков колец подшипника, отверстия корпуса и вала (посадки Æ110 и Æ70 ).

Предельный зазор (натяг) в переходной посадке можно рассчитать по формулам (1.10) и (1.15); средний зазор (натяг) – по формулам (1.23)–(1.24).

В нашем примере – формулы (1.10), (1.15), (1.19), (1.20):

Nmax = es – EI = 0 – (–45) = 45 мкм;

Smax = ES – ei = [(–10) – (–15) = 5 мкм;

= 0,5·[–10 + (–45)] = 0,5·(–55) = –27,5 мкм;

= 0,5·[0 + (–15)] = 0,5·(–15) = –7,5 мкм,

где – координата середины поля допуска отверстия корпуса ( – формула (1.19)),

– координата середины поля допуска наружного кольца ( – формула (1.20)).

Покажем расчетные параметры Nmax, Smax, и на схеме (рис. 2.2). Координаты середин полей допуска наружного кольца и корпуса определяют размер средних диаметров d m и D m. Из схемы следует, что ( > ), т.е. при сборке наружного кольца с d m и отверстия корпуса с D m будет иметь место посадка со средним натягом N m, значение которого можно определить по формуле (1.24):

В нашем примере:

N m = –7,5 – (–27,5) = 20 мкм.

В нашем случае поле допуска g6 вала в сочетании с повернутым полем допуска L6 внутреннего кольца образует на стадии проектирования переходную посадку Æ70 (рис. 2.2). Эту посадку также как в предыдущем примере можно количественно оценить с помощью Nmax, Smaxи S m или N m.

Рассчитаем значения Nmax, Smaxи S m, N m по формулам (1.10), (1.15), (1.19) и (1.20):

Nmax = esEI = –10 – (–12) = 2 мкм;

Smax= ESei = 0 – (–29) = 29 мкм;

= 0,5·[0 + (–12)] = 0,5·(–12) = –6 мкм;

= 0,5·[(–10) + (–29)] = 0,5·(–39) = –19,5 мкм,

где – координата середины поля отверстия внутреннего кольца (см. – формула (1.19));

– координата середины поля вала (формула (1.20)).

Расчеты показывают, что средний диаметр d m вала меньше среднего D m диаметра внутреннего кольца (отверстия), т.е. > . Таким образом, при сборке внутреннего кольца и вала, имеющих средние (вероятностные) диаметры, будет иметь место посадка с зазором S m – формула (1.23):

В нашем примере:

S m = –6 – (–19,5) = – 6 + 19,5 = 13,5мкм.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие классы точности установлены для подшипников качения?

2. На точность каких конструктивных параметров деталей подшипника влияет класс точности подшипника?

3. Как обозначается поле допуска наружного и внутреннего колец?

4. В каких системах выполнены посадки по наружному и внутреннему кольцу и почему?

5. Как записывается посадка при установке подшипника качения в корпус и на вал? Приведите примеры.

6. Какие факторы влияют на выбор посадок подшипников качения в корпус и на вал?

7. Основные требования к точности посадочных мест подшипников качения в корпусе и на валу.

8. Постройте схему расположения полей допусков посадок и покажите на ней предельные зазоры (натяги), а также средний зазор (натяг).

Исследование общих сведений, условий работы и критериев работоспособности подшипника качения, работающего по принципу трения качения. Изучение особенностей подбора, посадки, крепления и смазки подшипников. Материалы для изготовления подшипников качения.

Подобные документы

Техническое описание данной сборочной единицы, ее размерный анализ. Посадки гладких цилиндрических, шпоночных и резьбовых соединений, подшипников качения. Выбор универсальных измерительных средств. Контроль точности цилиндрической зубчастой шестерни.

курсовая работа, добавлен 16.09.2010

Определение зазоров и натягов в соединениях. Схема расположения полей допусков посадки с зазором. Расчет и выбор посадок с натягом. Схема расположения полей допусков соединений с подшипником качения. Выбор посадок шпоночных и шлицевых соединений, эскизы.

курсовая работа, добавлен 28.09.2011

Расчет и выбор посадки с натягом, комбинированной и переходной посадок, посадок подшипников качения. Расчет калибров и резьбового соединения, подбор параметров зубчатого колеса, расчет размерной цепи. Разработка схем контроля, отклонения поверхностей.

курсовая работа, добавлен 04.05.2010

Допуски и посадки подшипников качения. Выбор системы образования посадок. Обоснования посадок в гладких цилиндрических соединениях. Выбор конструкции и расчет размеров предельных калибров для контроля. Выбор и обоснование средств измерения зубчатых колес.

курсовая работа, добавлен 05.12.2012

Выбор посадок гладких цилиндрических соединений. Проектирование гладких калибров для контроля деталей стакана подшипников. Расчет и выбор подшипников качения. Взаимозаменяемость и контроль зубчатых передач, резьбовых, шпоночных и шлицевых соединений.

курсовая работа, добавлен 15.09.2013

Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёты привода. Расчёт роликовой однорядной цепной и цилиндрической зубчатой передач. Проектный расчёт валов редуктора. Подбор подшипников качения и муфты. Смазка зубчатой передачи и подшипников.

курсовая работа, добавлен 22.03.2015

Назначение, условия работы и технология сборки узла механизма. Вид нагружения колец подшипников качения. Условия работы цилиндрического соединения, номинальных размеров. Степени точности для болта и гайки. Предельные отклонения и допуски соединений.

курсовая работа, добавлен 16.09.2012

Кинематический расчёт привода червячного одноступенчатого редуктора и его компоновка. Выбор материала и допускаемых напряжений. Расчет на контактную и изгибающую прочность зубьев. Выбор подшипников качения, шпонок, галтелей, канавок, способа смазки.

курсовая работа, добавлен 16.04.2011

Расчет исполнительного двигателя, гидропривода поперечной, продольной подачи и разжима детали. Составление принципиальной гидравлической схемы. Определение потерь давления в трубопроводах. Разработка процесса изготовления плиты гидроблока торможения.

дипломная работа, добавлен 12.08.2017

Допуски и посадки гладких цилиндрических сопряжений и калибры для контроля их соединений. Выбор посадок подшипника качения. Понятие шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей. Прямобочное и эвольвентное шлицевое и шпоночное соединение.

Выбор правильной посадки, обеспечение требуемой чистоты и значения допусков размеров поверхностей под подшипники является ключевым фактором, обеспечивающим долговечность, надежность механизмов.

Правильная посадка – важнейшее условие работоспособности подшипников.

Исходя из особенностей работы подшипника, кольцо, которое вращается должно закрепляться на опорной поверхности неподвижно, с натягом, а неподвижное кольцо садиться в отверстие с минимальным зазором, относительно свободно.

Посадка подшипника с натягом

Установка с натягом вращающегося кольца не дает ему проворачиваться, что могло бы привести к износу опорной поверхности, контактной коррозии, разбалансировке подшипников, развальцовке опоры, чрезмерному нагреву. Так, в основном, выполняется посадка подшипника на вал, который работает под нагрузкой.

Для неподвижного кольца небольшой зазор даже полезен, а возможность проворота не чаще одного раза за сутки делает износ опорной поверхности более равномерным, минимизирует его.

Посадка подшипника на вал

Основные термины

Рассмотрим подробнее основные термины и понятия, определяющие посадки подшипников. Современное машиностроение основано на принципе взаимозаменяемости. Любая деталь, изготовленная по одному чертежу должна устанавливаться в механизм, выполнять свои функции, быть взаимозаменяемой.

Для этого чертеж определяет не только размеры, но и максимальные, минимальные отклонения от них, то есть допуски. Значения допусков стандартизованы единой системой для допусков, посадок ЕСДП, разбиты по степеням точности (квалитетам), приводятся в таблицах.

Допуски и посадки ЕСДП

Согласно ГОСТ 25346-89 определены 20 квалитетов точности, но в машиностроении обычно используются с 6 по16. Причем, чем ниже номер квалитета, тем выше точность. Для посадок шарико и роликоподшипников актуальны 6,7, реже 8 квалитеты.

Обозначение посадок подшипника

В пределах одного квалитета размер допуска одинаков. Но верхнее и нижнее отклонение размера от номинала расположены по-разному и их сочетания на валах и отверстиях образуют различные посадки.

Существуют посадки обеспечивающие гарантию зазора, натяга и переходные, реализующие как минимальный зазор, так и минимальный натяг. Посадки обозначают латинскими строчными буквами для валов, большими для отверстий и цифрой, указывающей на квалитет, то есть степень точности. Обозначения посадок:

  • с зазором a, b, c, d, e, f, g, h;
  • переходных js, k, m, n;
  • с натягом p, r, s, t, u, x, z.

По системе отверстия для всех квалитетов оно имеет допуск H, а характер посадки определяется допуском вала. Такое решение позволяет уменьшить количество необходимых контрольных калибров, инструмента режущего и является приоритетным. Но в отдельных случая используется система вала, в которой валы имеют допуск h, а посадка достигается обработкой отверстия. И именно таким случаем является вращение наружного кольца шарикоподшипника. Примером подобной конструкции могут служить ролики или барабаны натяжные конвейеров ленточных.

Ролики или барабаны натяжные конвейеров ленточных

Выбор посадки подшипников качения

Среди основных параметров определяющих посадки подшипников:

  • характер, направление, величина нагрузки, воздействующей на подшипник;
  • точность подшипника;
  • скорость вращения;
  • вращение или неподвижность соответствующего кольца.

Ключевое условие, определяющее посадку – неподвижность либо вращение кольца. Для неподвижного кольца подбирается посадка с малым зазором и постепенное медленное проворачивание считается положительным фактором, уменьшающим общий износ, препятствующим местному износу. Вращающееся кольцо обязательно сажают с надежным натягом, исключающим проворот по отношению к посадочной поверхности.

Следующим важным фактором, которому должна соответствовать посадка под подшипник на валу или в отверстии, является вид нагружения. Различают три ключевых типа нагружения:

  • циркуляционное при вращении кольца относительно постоянно действующей в одном направлении радиальной нагрузки;
  • местное для неподвижного кольца относительно радиального нагружения;
  • колебательное при радиальной нагрузке колеблющейся относительно положения кольца.

Таблица посадок подшипника качения

Согласно ГОСТ 520 степени точности подшипников в порядке их увеличения соответствуют пяти классам 0,6,5,4,2. Для машиностроения при нагрузках невысокой и средней величины, например для редукторов, обычным является класс 0, который не указывается в обозначении подшипников. При более высоких требованиях к точности используется шестой класс. На повышенных скоростях 5,4 и только в исключительных случаях второй. Пример обозначения подшипника шестого класса 6-205.

Посадки подшипника в зависимости от нагружения

В процессе реального проектирования машин посадка подшипника на вал и в корпус выбирается в соответствие с условиями работы по специальным таблицам. Они приведены в томе втором Справочника конструктора-машиностроителя Василия Ивановича Анурьева.

Таблица посадок подшипника

Для местного типа нагрузки таблица предлагает следующие посадки.

Расчет и выбор посадок подшипников

При условиях циркуляционного нагружения, когда радиальное усилие воздействует на всю дорожку качения, учитывают интенсивность нагружения:

Pr=(k1xk2xk3xFr)/B, где:
k1 – коэффициент перегрузки динамической;
k2 – коэффициент ослабления для полого вала или корпуса тонкостенного;
k3 – коэффициент, определяемый воздействием осевых усилий;
Fr – усилие радиальное.

Значение коэффициента k1 при перегрузках менее, чем в полтора раза, небольшой вибрации и толчках принимают равным 1, а при возможной перегрузке от полутора до трех раз, сильных вибрациях, ударах k1=1,8.

Значения k2 и k3 подбираются по таблице. Причем для k3 учитывают соотношение осевой нагрузки к радиальной, выраженное параметром Fc/Fr x ctgβ.

Расчет посадок

Соответствующие коэффициентам и параметру интенсивности нагружения посадки подшипников приведены в таблице.

Соответствующие коэффициентам и параметру интенсивности нагружения посадки подшипников

Обработка посадочных мест и обозначение посадок под подшипники на чертежах.

Посадочное место под подшипник на валу и в корпусе должно иметь заходные фаски. Шероховатость посадочного места составляет:

  • для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
  • для шейки вала диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5 Ra=0,63 а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25;
  • для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 0 Ra=1,25, а при диаметре 80…500 мм Ra=2,5;
  • для отверстия в корпусе диаметром до 80 мм под подшипник класса 6,5,4 Ra=0,63, а при диаметре 80…500 мм Ra=1,25.

На чертеже также указывают отклонение формы места посадки подшипников, торцовое биение заплечиков для их упора.

Пример чертежа, в котором указана посадка подшипника на валу Ф 50 к6 и отклонения формы.

Обозначения посадок подшипника на чертеже

Значения отклонений формы принимаются по таблице в зависимости от диаметра, который имеет посадка подшипника на валу либо в корпусе, точности подшипника.

Допуски формы поверхностей

На чертежах указывают диаметр вала и корпуса под посадку, например, Ф20к6, Ф52Н7. На сборочных чертежах можно просто указывать размер с допуском в буквенном обозначении, но на чертежах деталей желательно кроме буквенного обозначения допуска приводить и его численное выражение для удобства рабочих. Размеры на чертежах указываются в миллиметрах, а величина допуска в микрометрах.

Внимание покупателей подшипников


Читайте также: