Выбор посадок подшипников качения

Расчет и выбор посадок для подшипников качения


На надежность и эффективность любого опорного узла качения влияют множество факторов. Но одним из важнейших всегда считается правильно выбранная посадка подшипника в корпус и на вал. Для того, чтобы правильно побрать эти значения, нужно учесть несколько параметров: тип детали, нагружение и направление его действия, характер воздействия сил (постоянный, переменный, ударный), частоту, жесткость, которую имеет вал и корпус. Кроме этого специалисты учитывают и более специфические характеристики системы, такие как температурные деформации, вызывающие усиление или наоборот ослабление натяга, способ фиксации изделия и то, насколько удобен монтаж и обслуживание опоры в данных условиях.

Основные данные для выбора посадки

Важнейшей характеристикой, которую нужно знать, чтобы рассчитать узел по всем посадкам, является тип нагружения колец. Различают три основных типа: циркуляционное нагружение, возникающее, когда наружное кольцо вращается относительно нагрузки, имеющей радиальный тип, местное нагружение, когда кольцо не двигается относительно радиальной силы и колебательное, возникающее в случаях, когда на деталь оказывает воздействие равнодействующая нагрузка, перпендикулярная оси вала и не совершающая полного оборота. Если вид нагружения определен верно и известна нагрузка на подшипник, расчет посадок не вызовет затруднений даже у человека, не имеющего опыта такой  работы.

Выбирая посадку под подшипник качения, всегда учитывают, чтобы вращающееся кольцо обязательно было установлено с натягом. Вероятность его проскальзывания на посадочном месте вращающегося вала или оси должно быть полностью исключено даже при воздействии максимально допустимой нагрузки. В тоже время второе кольцо устанавливают в таких случаях с зазором. Если наоборот, вал или ось неподвижны, зазор оставляют на валу, а вот в отверстие корпуса кольцо крепится максимально плотно. Зазор в подшипниках качения может быть трех видов:

• Исходный;
• Монтажный;
• Рабочий.

Опорный узел, находящийся в свободном состоянии, имеет исходный зазор. Монтажный зазор у узла вращения появляется после того, как была выполнена посадка подшипника на ось или вал и в корпус. Учитывая то, что одно из колец непременно будет установлено так, чтобы был натяг, монтажный зазор всегда будет меньше чем исходный. Но самым важным в любой вращающейся опоре считается рабочий зазор, то есть внутренний, между роликами или шариками и дорожками, по которым происходит их качение. Этот параметр определяется в полноценном рабочем режиме детали, при температуре, свойственной условиям эксплуатации.

В этом случае точность играет большую роль, так как и слишком малая величина, и слишком большая не обеспечат должной надежности и функциональности узла вращения. Если зазор больше, чем разрешает допуск, то в процессе работы механизма в опоре возникает радиальное биение, приводящее к его преждевременному разрушению. Нагрузка при этом воспринимается не всеми телами качения. При очень точно выбранной величине силы равномерно воздействуют на все шарики или ролики и узел работает с максимальной отдачей, не создавая владельцу проблем. Особенно важна точная посадка под игольчатый подшипник, так как этот узел, при высокой стойкости к радиальным нагрузкам крайне чувствителен к ударам, вибрациям и отсутствию соосности.

Классы точности

Основные поверхности узлов с телами качения, которые участвуют в установке  – это отверстия во внутренних кольцах, а также круговая поверхность наружных колец. Посадки современных подшипников стандартизированы по предельным отклонениям, характерным для посадочных поверхностей и допускам для мест посадки в корпусах механизмов и на валах. Точность любых подшипников определяется по отклонениям  от геометрических параметров, к которым в механике принято относить следующие:

• Ширина колец, внутреннего и наружного;
• Ширина внешнего кольца для тех изделий, в которых кольца имеют разную по значению величину;
• Значения номинальных диаметров внутренних отверстий внутреннего кольца и диаметра внешнего кольца, взятого по его поверхности, являющейся установочной;
• Расчет средних значений диаметров для колец, определяется по формуле:

d = (dmax + dmin)/2 и D = (Dmax + Dmin)/2

Где d и D – это наименьшие и наибольшие значения фактических диаметров поверхностей, участвующих в посадке подшипника на вал и в корпус.

В настоящее время соединение подшипников по сопрягающимся поверхностям происходит в соответствии с шестью классами точности, определенными ГОСТом: 0;
6; 5; 4 и 2. Для каждого из перечисленных классов определен нормами свой строгий допуск, которым обеспечивается правильная посадка детали. Выбирать класс нужно исключительно исходя из требований, которые механизм предъявляет к точности вращения вала и условиям, в котором придется работать соединениям вал-внутреннее кольцо и корпус-наружное кольцо.

Иногда производителем механизма не оговорены требования к точности вращения вала и в этом случае класс может быть 0 или 6. Если частота вращения вала имеет значительную величину, а требования к точности узла высоки, применяют продукты с классом точности 4 или 5. Как правило, это шпиндели станков для металлообработки. Менее обширное поле использования у деталей с классом точности 2. Их применяют в самых точных механизмах и узлах, валы которых вращаются с очень высокими скоростями. Класс 2 очень востребован в приборостроении, аэрокосмической отрасли и энергетике.

Для того чтобы подшипники соответствовали выдвигаемым к ним требованиям, овальность наружных колец и конусность отверстий внутренних колец при классе точности 5, 4 и 2 для подшипников с шариками радиального и радиально-упорного типа не должна быть выше значения 0,5 допуска по диаметрам в исходном состоянии. При монтаже, если он произведен правильно, изъян в виде конусности полностью устраняется.

Если вы ищете качественные фирменные подшипники оптом в Москве, то наша компания готова предложит широкий выбор моделей для самого разного применения. Все детали, представленные в наших каталогах, строго соответствуют стандартам качества и классам точности, поэтому вы можете быть уверены в их надежности и безопасности. Проблема где купить в Москве подшипники для автомобиля, станка, точного прибора или генератора больше не существует, так как у нас есть фирменная продукция по отличной цене и с официальной гарантией на все случаи жизни.


Яндекс.Метрика