Учебное пособие: Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання
Початкові дані:
з’єднання Ø 160 H5/js4 – це перехідна посадка.
1.
Визначити
граничні відхилення деталей:
Ø160H5: ES
= +18; EI = 0
Ø160js4:
es = +6; ei = -6
2. Визначити Smin
, Smax , TД , Тd :
Smax =
ES –ei = 0,018 – (- 0,006) = 0,024
Smin =
EJ – es = 0 – 0,006 = -0,006
Nmax =
0,006
TД =
ES – EI = 0,018 – 0 = 0,018
Тd =
es – ei = 0,006 – (-0,006) = 0,012
3. Визначити
σд, σd, σS:
4.
Знайти Z:
5. За значенням Z визначити функцію Ф(Z) з таблиці 1.
Ф(Z=2,5) = 0,4938
6.
Розрахувати
ймовірність і відсоток зазорів в з’єднанні:
7.
P(S) = 0,5 +
0,4938 = 0,9938
P(S) =
0,9938·100% = 99,38%
8.
Визначити
ймовірність і відсоток натягу:
P(N) = 0,5 –
0,4938 = 0,0062
P(N) =
0,0062·100% = 0,62%
8. Визначити
найбільші ймовірні зазори та натяги для зображення на рис. 1.
Spmax
= 3σS + Sm = 3·0,0036 + 0,009 = 0,0198
Npmax
= 3σS – Sm = 3·0,0036 – 0,009 = 0,0018
Питання для
самоперевірки:
9.
Що таке
посадка?
10.
Чим
характеризується посадка?
11.
Що таке
зазор і які умови його утворення?
12.
Що таке
натяг і які умови його утворення?
13.
Які групи
посадок існують? Для яких цілей застосовуються посадки кожної групи?
14.
Як
утворюються посадки в системі отвору?
15.
Як
утворюються посадки в системі вала?
16.
Яка з
систем посадок є переважною і чому?
17.
Як
розташовано поле допуску основного отвору в системі отвору?
18.
Як
розташовано поле допуску основного вала в системі вала?
19.
Як по
взаємному розташуванню полів допусків отвору і вала при графічному зображенні
посадки визначити характер з’єднань?
20.
Де
застосовують змішані з’єднання, як їх добирають?
21.
Як
добирають і розраховують поля допусків розмірів робочих поверхонь деталей для
змішаних з’єднань?
Лекція №9
Тема: Підшипники
кочення
9.1 Система допусків і посадок для підшипників кочення
Підшипники
кочення – найбільш розповсюджені стандартні складальні одиниці, виготовлені на
спеціалізованих заводах. Вони володіють повною зовнішньою взаємозамінністю по
приєднувальних поверхнях, обумовлених зовнішнім діаметром D і внутрішнім
діаметром d внутрішнього кільця. Підшипники кочення володіють неповною
внутрішньою взаємозамінністю між тілами кочення (кульками, роликами) і
кільцями. Внаслідок малих допусків зазорів і малої допустимої різнорозмірності
комплекту тіл кочення кільця підшипників і тіла кочення підбирають селективним
методом.
Повна
взаємозамінність по приєднувальних поверхнях дозволяє організувати їх
малосерійний випуск на спеціалізованих заводах, а отже, зробити більш дешевим
їхнє виробництво, а також швидко монтувати і заміняти зношені підшипники
кочення при збереженні їхньої гарної якості.
Класи точності
підшипників кочення.
Якість
підшипників визначається:
а) точністю
приєднувальних розмірів D, d, ширини кілець «В» (а для роликових
радіально-упорних підшипників ще і точністю монтажної висоти Т);
б) точністю форми
і взаємного розташування поверхонь кілець підшипників і їхньої шорсткості;
в) точністю форми
і розмірів тіл кочення в одному підшипнику і шорсткістю їхніх поверхонь;
г) точністю
обертання, що характеризується радіальним і осьовим биттям доріжок кочення і
торців кілець.
Допуски і посадки
підшипників кочення.
При роботі
підшипника кочення завжди одне кільце обертається, а друге залишається
нерухомим. Для скорочення номенклатури підшипники виготовляють з відхиленнями
розмірів D і d, що не залежать від посадки, по якій їх будуть монтувати. Для
всіх класів точності верхнє відхилення приєднувальних діаметрів прийнято рівним
нулю. Таким чином, діаметри зовнішнього кільця і внутрішнього кільця прийняті
відповідно за діаметри основного вала й основного отвору, а отже, посадку
з'єднання зовнішнього кільця з корпусом призначають у системі вала, а посадку
з'єднання внутрішнього кільця з валом – у системі отвору. Однак, поле допуску
на d розташовано в «мінус» від d , а не в «плюс», як у звичайного основного
отвору, тобто не «у тіло» кільця, а вниз від нульової лінії.
9.2
Класифікація та маркування підшипників кочення
Підшипники
кочення класифікують по виду тертя:
- підшипники
кочення;
- підшипники
ковзання.
Переваги:
Підшипники
кочення краще, тому що малий коефіцієнт тертя, більша вантажопідйомність при
меншій ширині підшипника, мають нескладність монтажу, відходу й обслуговування,
незначна витрата мастильних матеріалів.
Недоліки:
Менш
довгочасний при високих і більших навантаженнях, більше зовнішніх D, обмежена
здатність сприймати ударні навантаження. Класифікацію й маркування підшипників
кочення встановлюють за ДСТ 520-71.
Підшипники
кочення класифікують:
1
- за формою тіла кочення:
а)
кулькові;
б) роликові; ролики можуть бути:
-
циліндричні;
-
голчасті;
-
бочкоподібні;
-
конічні;
-
кручені.
2-
за числом рядів тіл:
а)однорядні;
б)дворядні;
в)чотирирядні.
3
- за
способом компенсації перекосів вала підшипники можуть бути (1.
несамоустановлювальні; 2. самоустановлювальні).
4
- залежно
від навантаження діючої на підшипники:
а)радіальні
(радіальна R):
б)упорні
(осьове навантаження):
в)радіально-упорні.
5-
за радіальними розмірами (при однаковому діаметрі внутрішнього кільця) серії:
а)
надлегкі:
б)
особливо легкі;
в)
легкі;
г)
середні;
д)
важкі.
6-
за шириною підшипника серії:
а)
вузькі;
б)
нормальні;
в)
широкі;
г)
особливо широкі.
МАРКУВАННЯ
на торці кілець підшипника кочення відбивають їхні основні параметри й
конструкторські особливості. Перші дві цифри праворуч - внутрішній d підшипника при d
< 20 мм; від 20 до 495 мм треба множити на 5 для одержання фактичного
розміру у мм.
фактичний d, мм |
10 |
12 |
15 |
17
j
|
Маркування |
00 |
01 |
02 |
03 |
ТРЕТЯ
- підшипник по d і ширині:
1- особливо легка;
2- легка;
3
- середня:
4-
важка;
5-
легка широка;
5
–
порівняно
6
широка.
ЧЕТВЕРТА
- тип підшипника:
0
-
радіальний кульковий однорядний;
1
-
радіальний кульковий дворядний сферичний;
2
- радіальний
кульковий з коротким циліндричними роликами:
3
-
радіальний кульковий дворядний сферичний з бочкоподібними роликами:
4-
голчастий:
5-
радіальний із
крученими роликами:
6
- радіально-упорний, кульковий:
7
-
радіально-упорний роликовий конічний;
8
- упорний
кульковий:
9
-
радіально-упорний роликовий.
П'ЯТА
й ШОСТА - конструктивні особливості підшипників.
СЬОМА
- серія підшипників по ширині.
Установлено
наступні класи точності підшипників 0.6,5.4.2, Т – для кулькових і роликових
радіальних і кулькових радіально-упорних.
0,
6, 5,4,2 -для упорних і упорно-радіальних.
0,
6х, 6, 5, 4, 2 - для роликових конічних.
Додаткові
класи точності підшипників: 8 і 7 нижче класу точності 0 для застосування за
замовленням споживачів у невідповідальних вузлах. Клас точності вказується перед
номером підшипника. 6-205 або по ІSО Р6-205 клас підшипника номер підшипника
3622 ДЕРЖСТАНДАРТ 5721-75. Дворядний сферичний радіальний роликовий підшипник
серії діаметрів 6, серії ширини 0, із циліндричним отвором із d = 110мм. D
=240, B=8O. Діаметри зовнішнього Dm і внутрішнього dm
кілець підшипника приймається відповідно за основний Вал (l) і основний Отвір
(L). Отже, посадка зовнішнього кільця з корпусом здійснюється в системі вала,
внутрішнього з валом - у системі отвору.
Спеціальних полів
допусків для утворення посадок з підшипником немає, а виконується ДЕРЖСТАНДАРТ
25347-89. До валів й отворів (у корпусі), оброблюваним під посадки для
з'єднання з підшипником, пред'являються певні вимоги за шорсткістю поверхні і
геометричною формою циліндра. Так конусоподібність і овальність для класів
точності 0 й 6 може становити не більш 0,5 допуску на розмір, а для посадок
підшипників класів 4 й 5 < 0,05.
9.3
Особливості полів допуску підшипників кочення
Поля допусків D і
d підшипника кочення розташовані нижче нульової лінії. Таким чином, поле
допуску D займає таке ж положення, як поле допуску основного вала, а поле
допуску d в порівнянні з полем допуску основного отвору перевернено щодо
нульової лінії.
Поля допусків, по
яких обробляють посадкові поверхні валів і отворів у корпусах у з’єднанні з
полями допусків, установленими на D і d підшипників, утворять спеціальні
посадки.
Система допусків
і посадок підшипників кочення заснована на системі допусків і посадок гладких
циліндричних поверхонь з деякими особливостями:
а) значення
граничних відхилень на D і d залежать тільки від класу точності підшипників і
не залежить від характеру з’єднання підшипника з корпусами і валами (таблиця
1).
Таблиця 1
Клас точності |
Поля допусків валів |
Поле допусків отворів |
5 і 4 |
n5 m5 k5 js5 h5 g5
Г1 Т1 Н1 П1 С1 Д1
|
N6 M6 K6 Js6 H6
Г1 Т1 Н1 П1 С1
|
0 і 6 |
n6 m6 k6 js6 h6 g6 f6
I Т Н П С Д X
|
P7 N7 M7 K7 Js7 H7 G7 H8 H9
Р Г Т Н Р С Д С3
|
Оптимальними
полями допусків розмірів деталей, що з’єднуються з підшипниками кочення, вважаються
ті, котрі забезпечують найменші натяги і зазори.
Рекомендується:
Вибираючи поле допусків для розмірів, рекомендують кільцю, що обертається разом
з деталлю (валом, корпусом), за допомогою посадки забезпечувати нерухомість
з'єднання, а кільцю, що не обертається – рухливість з'єднання. Це забезпечує
рівномірність зносу направляючих доріжок унаслідок часткового провертання
нерухомого кільця в напрямку руху його рухливого кільця і тіл кочення (кульок,
роликів) (таблиця 2, 3, 4, 5). Наприклад:
Рис. 1
Підшипниковий вузол
9.4 Типи
навантаження підшипників кочення
При виборі посадок по приєднувальних поверхнях
підшипників ураховують величину й напрямок діючих на підшипник навантажень,
частоту обертання, тип підшипника, його температуру, умови монтажу і вид
навантаження, що залежить від того, обертається чи ні кільце щодо радіального
навантаження. Навантаження може бути місцевим, циркуляційним і коливальним.
Кільце випробовує місцеве навантаження, якщо воно щодо радіального навантаження
не обертається, а навантаження сприймає лише певна ділянка доріжки кочення
цього кільця - у цьому випадку посадка призначається із зазором.
При
циркуляційному навантаженні кільця радіальне навантаження щодо кільця (або
кільце щодо навантаження) обертається. Тіла кочення в процесі обертання
передають сприйману ними радіальне навантаження доріжці кочення послідовно по
всій окружності. Посадка призначається послідовно. При коливальному
навантаженні на кільце одночасно діють постійна по напрямку сила і обертова сила.
Характер навантаження, прикладеної до кільця, у кожен момент часу визначається
рівнодіючої цих сил, а посадка вибирається із числа щільно рухливих. При
обертовому валу з'єднання внутрішнього кільця підшипника повинне бути
нерухомим, а по зовнішньому діаметрі підшипника можливий невеликий зазор.
Якщо вал нерухомий, а обертається корпус із зовнішнім
кільцем підшипника, то нерухома посадка повинна бути за зовнішнім діаметром
підшипника, а за внутрішнім діаметром підшипника може бути і невеликий зазор із
валом.
Таблиця 2
Рекомендовані поля допусків валів та отворів корпусів
для підшипників кочення з циркуляційно-навантаженим кільцем
Діаметр, мм |
P2 кн/м |
Поля допусків валів для
внутрішнього кільця підшипника |
js5; js6 |
k5; k6 |
m5; m6 |
n5; n6 |
Понад 18 до 80 |
до 300 |
300 – 1400 |
1400 – 1600 |
1600 – 3000 |
Понад 80 до 180 |
до 600 |
600 – 2000 |
2000 – 2500 |
2500 – 4000 |
Понад 180 до 360 |
до 700 |
700 – 3000 |
3000 – 3500 |
3500 – 6000 |
Понад 360 до 630 |
до 900 |
900 – 3500 |
3500 – 4500 |
4500 – 8000 |
Поля допусків отворів для
зовнішнього кільця підшипника |
K6; K7 |
M6; M7 |
№6; №7 |
P7 |
Понад 50 до 180 |
до 800 |
800 – 1000 |
1000 – 1300 |
1300 – 2500 |
Понад 180 до 360 |
до 1000 |
1000 – 1500 |
1500 – 2000 |
2000 – 3300 |
Понад 360 до 630 |
до 1200 |
1200 – 2000 |
2000 – 2600 |
2600 – 4000 |
Понад 630 до 1600 |
до 1600 |
1600 – 2500 |
2500 – 3500 |
3500 - 5500 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|