Свободная посадка вала в подшипник

Подшипники качения устанавливают на валу по системе отверстия, а в корпусе — по системе вала.

При назначении посадок необходимо учитывать:

3) нагрузку на подшипник (постоянная или переменная по значению и направлению, спокойная или ударная);

4) жесткость вала и корпуса;

5) характер температурных деформаций системы (увеличение или уменьшение плотности посадки при рабочих температурах);

6) способ крепления подшипника (с затяжкой или без затяжки);

7) удобство монтажа и демонтажа.

Как правило, посадки должны быть тем плотнее, чем тяжелее условия работы, т. е. чем больше нагрузка, диапазон ее колебаний, скорость изменения и степень ударности нагрузки.

Посадки с натягом предупреждают проворачивание обойм на посадочных поверхностях, смятие, разбиение и фрикционную коррозию поверхностей.

Проворачивание обойм происходит в результате уменьшения трения между обоймой и посадочной поверхностью вследствие вибраций, сминания микронеровностей посадочных поверхностей под нагрузкой, и также расширения корпусов при нагреве.

Однако большие натяги усложняют монтаж и демонтаж подшипников, увеличивают напряжения в обоймах и могут вызвать защемление тел качения и перегрев подшипника.

Целесообразнее подвергать тяжелонагруженные обоймы осевой затяжке, которая исключает перенапряжение подшипников и облегчает их установку, освобождая от необходимости монтировать и демонтировать подшипники с приложением значительных сил; поэтому во всех случаях, когда допускает конструкция, следует вводить затяжку тяжелонагруженных обойм с применением посадок с минимальным зазором или переходных посадок, а посадки с натягами применять только в тех случаях, когда силовая затяжка неосуществима по конструктивным условиям.

Работоспособность тяжелонагруженных подшипниковых узлов можно также повысить увеличением твердости посадочных поверхностей.

Валы следует термически обрабатывать на твердость > HRC 35—40. В тяжелонагруженных опорах валы подвергают цементации с закалкой или поверхностной закалке с нагревом ТВЧ до твердости HRC 55—58 с последующим упрочняющим накатыванием.

Для предупреждения фрикционной коррозии поверхность вала целесообразно покрывать медью, бронзой или латунью.

В корпусах из мягких сплавов подшипники следует устанавливать в термически обработанных стальных гильзах.

Большое значение имеют шероховатость и точность обработки посадочных поверхностей. Сминание микронеровностей, остающихся при обработке, вызывает быструю потерю первоначальных натягов и увеличение зазоров.

При назначении отклонений и допусков формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхностей валов и отверстий корпусов можно руководствоваться данными табл. 47—50.

Видео:Допуски и посадки под подшипникСкачать

Посадка подшипников

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.

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.

Видео:Как правильно сделать посадку под подшипникСкачать

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.

Их также можно найти в первом томе Справочника конструктора-машиностроителя Анурьева, и ГОСТах 25346-89, а также 25347-82 или 25348-82.

Читайте также: Из чего делают валы для пресса

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.

Видео:Посадки. Как выглядят сотки на деле.Скачать

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 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.

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:

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.

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

Читайте также: Ремонт шпоночного паза вала

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.

Видео:Лечим место посадки подшипникаСкачать

Посадки подшипников

Важность правильной посадки

Если подшипник качения с внутренним кольцом посажен на вал только с натягом, может возникнуть опасное кольцевое скольжение между внутренним кольцом и валом.

Это скольжение внутреннего кольца, которое называется «проскальзыванием», приводит к кольцевому сдвигу кольца относительно вала, если посадка с натягом недостаточно тугая.

Когда возникает проскальзывание, подогнанные поверхности становятся шероховатыми, вызывая износ и значительное повреждение вала.

Ненормальный нагрев и вибрация могут также возникнуть из-за абразивных металлических частиц, проникающих внутрь подшипника.

Важно предотвратить проскальзывание, надёжно закрепив с достаточным натягом то кольцо, которое вращается, либо к валу, либо в корпусе.

Проскальзывание не всегда можно устранить посредством осевого затягивания через наружную поверхность кольца подшипника.

Однако, как правило, нет необходимости обеспечивать натяг колец, подвергающихся только статическим нагрузкам.

Посадка иногда делается без какого-либо натяга как внутреннего, так и наружного кольца, чтобы приспособиться к определённым рабочим условиям, либо чтобы способствовать установке и разборке.

В этом случае для предотвращения повреждения пригоночных поверхностей вследствие проскальзывания, следует рассмотреть смазывание или другие применимые методы.

Условия нагрузки и посадки

Приложение нагрузки	Работа подшипника		Условия нагрузки	Посадка
	Внутреннее кольцо	Наружное кольцо		Внутреннее кольцо	Наружное кольцо
	Вращательная	Статическая	Вращательная нагрузка на внутреннее кольцо, статическая нагрузка на внешнее кольцо	Посадка с натягом	Свободная посадка
	Статическая	Вращательная
	Статическая	Вращательная	Вращательная нагрузка на внешнее кольцо, статическая нагрузка на внутреннее кольцо	Свободная посадка	Посадка с натягом
	Вращательная	Статическая
Направление нагрузки не определяется из-за изменения направления или несбалансированной нагрузки	Вращательная или статическая	Вращательная или статическая	Направление нагрузки не определено	Посадка с натягом	Посадка с натягом

Посадки между радиальными подшипниками и отверстиями корпуса

Читайте также: Правое вращение вала насоса

1. Настоящая таблица применима к чугунным и стальным корпусам. Для корпусов, сделанных из лёгких сплавов, посадка должна быть плотнее, чем в данной таблице.
2. Не применимо для специальных посадок.

Посадки между радиальными подшипниками и валами

Примечание: Данная таблица применима только к валам из твёрдой стали.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/svobodnaya-posadka-vala-v-podshipnik

  📸 Видео

  Восстановление просаженых мест посадки подшипника на валу. Микросварка.Скачать

  

  Посадка подшипников на валСкачать

  

  Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать

  

  2017 Посадка подшипникаСкачать

  

  Посадки под подшипник. Уровень: Профессионал.Скачать

  

  ДВЕ СОТКИ что это Посадка от рукиСкачать

  

  Допуски и посадки для чайников и начинающих специалистовСкачать

  

  восстановление посадочного места под подшипникСкачать

  

  ПРОСЛАБЛЕНА ПОСАДКА ПОДШИПНИКА-РЕШЕНИЕ.Скачать

  

  Метод посадки подшипника на ослабленный валСкачать

  

  Выбор посадки подшипников качения Качество поверхностей для запрессовки. Правило выбора допусковСкачать

  

  посадка под подшипникСкачать

  

  Как легко посадить подшипник на валСкачать

  

  Как насаживать Подшипник на гарячёСкачать

  

  Сделал втулки под горячую посадку на вал. Полуоси для трактора.Скачать

  

  ✅КАК РАССЧИТАТЬ ЗАЗОР, НАТЯГ // ДОПУСКИ И ПОСАДКИ // ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ // min..maxСкачать