КОЧЕННЯ

Підшипники кочення використовуються як опори для елементів конструкцій, що обертаються. Функціональне призначення підшипника - забезпечення мінімального коефіцієнта тертя при високій точності центрування деталей, що обертаються.

Підшипники кочення розрізняють:

а) за формою тіл кочення – кулькові або роликові (з короткими циліндровими роликами, довгими циліндровими роликами, конічними роликами, сферичними роликами, витими або голчаними роликами);

б) по направленню дії сприйманих сил:

1 - радіальні (рис.5.1 а), які сприймають переважно радіальне навантаження, що діє перпендикулярно осі обертання підшипника;

2 - упорні (рис. 5.1д), які сприймають переважно осьове навантаження, що діє уздовж осі обертання підшипника;

3 - радіально-упорні (рис. 5.1 в, г), що сприймають як радіальне, так і осьове навантаження;

в) по числу рядів: на однорядних (5.1 а, в, г, д), та дворядних (рис. 5.1б) і багаторядні;

4) за ознакою самовстановлювані: на само встановлювані (рис. 5.1 б) і несамовстановлювані (рис. 5.1 а, в, г, д).

Більшість підшипників складаються із зовнішнього кільця, внутрішнього кільця, тіл кочення, сепаратора і ущільнення. У зовнішньому кільці підшипника може бути проточена канавка для стопорного кільця.

Приєднувальними розмірами підшипників є:

- D, зовнішній діаметр зовнішнього кільця підшипника;

- d, внутрішній діаметр внутрішнього кільця підшипника;

- В, монтажна висота (ширина) підшипника для підшипників радіальних,

- Н, монтажна висота (ширина) підшипника для підшипників радіальних

- В, монтажна висота (ширина) підшипника для підшипників упорних ;

- Т, монтажна висота (ширина) підшипника для підшипників радіально-упорних.

Точність підшипникового вузла характеризується в основному наступними чинниками:

- жорсткістю конструкції підшипникового вузла;

- точністю розмірів, форми і взаємного розташування поверхонь підшипника;

- точністю виконання розмірів поверхонь валу і в корпуси що сполучаються з підшипником;

- допусками форми поверхонь, що сполучаються з підшипником, на валу і в корпусі;

- радіальним і торцевим биттям поверхонь, що сполучаються з підшипником, на валу і в корпусі;

- шорсткістю поверхонь що сполучаються з підшипником.

а	б	в	г	д

Рисунок 5.1 – Конструкції підшипників

ГОСТом 3325-85 встановлено п'ять класів точності виконання розмірів підшипників; 0, 6, 5, 4 і 2 (Р0, Р6, Р5 і Р4). Перелік класів точності підшипників приведена в порядку підвищення точності їх виконання. Точність приєднувальних розмірів підшипників значно вище за точність виконання розмірів поверхонь що сполучаються з підшипниками. При маркуванні підшипника клас точності(окрім “0”) позначається перед його умовним позначенням, наприклад 6-305, де: 6 – клас точності підшипника, 305 – умовне позначення підшипника. Підшипники різних класів точності, але однакового типорозміру, володіють повною зовнішньою взаємозамінністю по приєднувальних розмірах.

У з'єднаннях кілець підшипників кочення з деталями прийняті посадки; для внутрішнього кільця підшипника (d) в системі отвору, а для зовнішнього кільця підшипника (D) в системі валу. При цьому верхнє відхилення діаметру зовнішнього кільця підшипника - es_е = 0 і верхнє відхилення внутрішнього діаметру кільця підшипника – ES_L = 0 ( прийняті рівними нулю), а поля допусків зовнішнього діаметру кільця підшипника – Т_е і внутрішнього діаметру кільця підшипника – Т_L розташовуються нижче за нульову лінію (рис. 5.2).

T_e – допуск зовнішнього діаметра зовнішнього кільця підшипника; T_L – допуск внутрішнього діаметра внутрішнього кільця підшипника

Рисунок 5.2 – Схема розташування рекомендованих полів допусків підшипників і поверхонь, що сполучаються з підшипниками.

Прийнята схема розташування полів допусків для приєднувальних розмірів підшипників кочення дозволяє використовувати стандартні відхилення для валів і отворів при призначенні посадок підшипників кочення.

При призначенні посадок для зовнішнього і внутрішнього кілець підшипника необхідно враховувати наступні чинники:

- конструкцію і розміри підшипника;

- клас точності підшипника;

- вид навантаження підшипника (радіальний, осьовий або комбінований);

- вид навантаження кілець підшипника (місцеве, циркуляційне або таке, що коливає);

- умови експлуатації (інтенсивність і динамічність навантаження, умови мастила, робочу температуру, захист від пилу і так далі).

На призначення характера зєднання кілець підшипника і деталей, що сполучаються з ними, переважаючий вплив має вид навантаження кілець підшипника у вузлі.

Як правило для кілець підшипників, що обертаються і мають циркуляційне навантаження, призначується посадка, яка забезпечує його нерухливість тобто, унеможливлює обкатки і прослизання кільця підшипника щодо посадочної поверхні.

Для кілець підшипників, що не обертаються, і мають місцеве навантаження, призначається посадка, що дає можливість кільцю підшипника провертатися під дією поштовхів і вібрацій.

На рис.5.3 наведено приклад призначення основних відхилень і квалітетів для деталей підшипникового вузла.

Рисунок 5.3 – Приклад позначення посадок на кресленні

Зовнішнє кільце підшипника встановлюється в корпус, не обертається і схильне до місцевого виду навантаження. Для нього, згідно стандарту рекомендуються основні відхилення; “E8”, “G7”, “H8”и “H7”, які забезпечать зазор в з'єднанні. Приймаємо для отвору в корпусі основне відхилення ”Н” в сьомому квалітеті. Позначення посадки зовнішнього кільця підшипника з отвором на складальному кресленні - Ø62 , де “l0” умовне позначення зовнішнього кільця підшипника (як вала) “0” класу точності підшипника.

Внутрішнє кільце підшипника з’єднується з валом, що обертається, і має циркуляційний вид навантаження. Для нього, згідно стандарту рекомендуються основні відхилення; “js6”, “k6”, “m6”,“n6”,“r6”і “p6”, які забезпечать нерухомість в з'єднанні. Приймаємо для посадки внутрішнього кільця підшипника з валом на складальному кресленні - Ø 25 , де “L0” умовне позначення внутрішнього кільця підшипника (як отвору) “0” класу точності підшипника, “k” основне відхилення вала у сьомому квалітеті.

Для поверхні деталей, що сполучаються з підшипниками, пристосовують і особливі вимоги відхилення форми та розташування:

- овальність і конусність поверхонь валів і корпусів приводить до деформації кілець і, відповідно, доріжок кочення.

- радіальне і торцеве биття посадочних поверхонь приводить до появи вібрацій.

- шорсткість поверхні, може привести до порушення розрахункового значення характеру сполучень.

Виходячи з вище викладеного овальність поверхонь що сполучаються з підшипниками кочення “0” і “6” класу не повинна перевищувати половину допуску на виконання розміру деталі, а для підшипників “5”, “4” і “2” класів – чверть допуску.

Шорсткість посадочних і торцевих поверхонь валів і отворів, що сполучаються з підшипниками нульового класу точності, рекомендується в межах Ra1,6…Ra0,8; для поверхонь що сполучаються з підшипниками шостого, п'ятого і четвертого класів точності - в межах Ra0,8…Ra 0,4.