Вибір посадок підшипників кочення на вали і в корпуси

Надійність роботи підшипникових вузлів в значній мірі залежить від правильного вибору посадок кілець підшипників на вал і в корпус.

При виборі посадки враховуються: тип підшипника; частота обертів; навантаження на підшипник (постійна або змінна за значенням і напрямком, спокійна або ударна); жорсткість валу і корпусу; характер температурних деформацій системи (збільшення або зменшення натягов при робочих температурах); спосіб кріплення підшипника (із затягуванням або без затягування); зручність монтажу і демонтажу.

Розрізняють три основних види навантаження кілець: кільце обертається щодо радіального навантаження, піддаючись так званому циркуляционному нагружению; кільце нерухомо щодо радіального навантаження і піддається місцевому нагружению; кільце навантажено рівнодіючої радіальної навантаженням, яке не робить повного обороту, а коливається на певній ділянці кільця, піддаючи його коливального нагружению.

На рис. 5.27 наведені основні види навантаження кілець підшипників, а в табл. 5.12 - характеристика нагружений [25].

Основні вила навантаження кілець підшипників кочення

Рис. 5.27. Основні вила навантаження кілець підшипників кочення

Посадку вибирають гак, щоб обертове кільце підшипника було змонтовано з натягом, що виключає можливість його прослизання по посадочній поверхні в процесі роботи під навантаженням; інше кільце при цьому повинно монтуватися з зазором. В зв'язку з цим:

  • 1) при обертовому валі необхідно мати нерухоме з'єднання внутрішнього кільця з валом; зовнішнє кільце з'єднувати з корпусом з невеликим зазором;
  • 2) при нерухомому валі внутрішнє кільце повинне мати посадку на валу з необхідним зазором, а зовнішнє кільце - нерухому в корпусі.

Рекомендовані поля допусків для посадок кілець підшипників кочення класів точності 0 і 6 і їх застосування наведені в табл. 5.13 [251.

У підшипниках кочення розрізняють вихідний, монтажний і робочий зазор. Вихідний зазор підшипник має у вільному стані. Згідно ГОСТ 24810-81 за типами підшипників встановлені умовні позначення груп зазорів (позначають арабськими цифрами)

5.12. Характер навантаження коліс

Характер навантаження коліс

а одну з них словом "нормальна"). Групи розрізняються розмірами радіального і осьового зазорів. Монтажний зазор виходить в підшипнику після його складання в виробі. Внаслідок посадки одного кільця з гарантованим натягом монтажний зазор завжди менше вихідного. Найбільш важливим в підшипнику є робочий зазор - зазор між тілами кочення і доріжками кочення при сталому робочому режимі і температурі. При значному робочому зазорі виникає велика радіальне биття, а навантаження сприймається меншим числом кульок; при робочому зазорі, близькому до нуля, навантаження розподіляється на найбільше число кульок, тому підшипник в даному випадку володіє більшою довговічністю.

Монтаж підшипника з натягом виробляють переважно по тому кільцю, яке відчуває циркуляційний навантаження.

5.13. Рекомендовані поля допусків для посадок підшипників

Рекомендовані поля допусків для посадок підшипників

При циркуляційному нагружений кілець підшипників посадки вибирають по інтенсивності радіального навантаження Рн на посадочну поверхню. Допустимі значення Рн, підраховані за середнім значенням посадочних натягов, наведено в табл. 5.14.

5.14. Допустимі інтенсивності навантажень на посадочні поверхні вала

Допустимі інтенсивності навантажень на посадочні поверхні вала

Інтенсивність навантаження підраховують за формулою

де Рг - радіальне навантаження на опору; АГ "К2, Кг - коефіцієнти; Ь - робоча ширина посадкового місця (А = В - 2г, де В - ширина підшипника; г - координата монтажної фаски внутрішнього або зовнішнього кільця підшипника).

Динамічний коефіцієнт посадки До {залежить від характеру навантаження: при перевантаженні до 150%, помірних поштовхах і вібрації До {= 1; при перевантаженні до 300%, сильних ударах і вібрації АГ, = 1,8. Коефіцієнт К2 (табл. 5.15) враховує ступінь ослаблення посадкового натягу при порожньому валу або тонкостінному корпусі; при суцільному валі К2 = 1. Коефіцієнт Кг враховує нерівномірність розподілу радіального навантаження Fr між рядами роликів в дворядних конічних роликопідшипниках або між здвоєними шарикопідшипниками за наявності осьового навантаження Ftl на опору.

5.15. Значення коефіцієнта К2

Значення коефіцієнта К2

Значення Кг (табл. 5.16) залежать від величини (Т;, // 7,) ^ / ^ /? - Кут контакту тіл кочення з доріжкою кочення зовнішнього кільця, що залежить від конструкції підшипника). Для радіальних і радіально-упорних підшипників з одним зовнішнім або внутрішнім кільцем Кг = I.

5.16. Значення коефіцієнта К3

Значення коефіцієнта К3

Зі збільшенням радіального навантаження зростає її інтенсивність />я(5.71), а отже, підвищується натяг в посадках.

У посадках підшипників класів 0 і 6 застосовують поля допусків 7-го квалітету для отворів корпусів і 6-го квалітету - для валів. Посадки підшипників класів 5 і 4 здійснюють точніше, ніж класів 0 і 6, на один квалітет.

Приклад.

Вибрати посадку циркуляционно-навантаженого внутрішнього кільця радіального однорядного підшипника 0-308 (клас точності 0; е ~ 40 мм; О - 23 - 2-2,5 - 18 мм) на обертовий порожнистий вал <іх ~ 20 мм. Радіальна реакція опори Ря - 4119 Н. Навантаження ударна, перевантаження 300%, осьового навантаження на опору немає.

Рішення. 1. Знаходимо коефіцієнти: А ", = 1,8; = 1,6 (так як --- = 0,5; - = 2,25); К5 = 1 (так як Р0 = 0). </

2. Знаходимо інтенсивність навантаження за формулою (5.71):

У табл. 5.14 заданим умовам для валу відповідає поле допуску кв (так як клас точності підшипника 0), що утворить з полем допуску кільця посадку з натягом (А / га | п = 2 мкм, А / га4, ~~ 30 мкм). Відхилення діаметра е підшипника приймаємо по ГОСТ 520-89 (верхнє 0, нижнє - 12 мкм), а відхилення вала - по ГОСТ 25347-82 відповідно (ез- +18 мкм, е ~ +2 мкм).

Посадку можна визначити також за мінімальним натягу між циркуляционно-навантаженим кільцем і поверхнею сопрягаемой з ним деталі. Наближено мінімальний натяг

де радіальне навантаження; N - коефіцієнт (для підшипників легкої серії становить 2,8, середньої - 2,3 і важкою - 2).

По знайденому значенню Л ^ п вибирають найближчу посадку.

Найбільший натяг посадки не повинен перевищувати допускаемого (Л ^ <Л ^ оп) щоб уникнути розриву кілець підшипника:

де [ст] - допустиме напруження при розтягуванні (для підшипникової сталі [ст] = 400 МПа).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >