Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf

ных условиях в восемь раз дороже подшипника класса Н; радиаль­ ное биение подшипника класса С в пять раз меньше биения подшип­ ника класса Н [115].

Новым стандартом ГОСТ 520—71, который должен быть пол­ ностью введен с 1 января 1974 г. взамен ГОСТ 520—55, предусмот­ рены пять классов точности подшипников: 0; 6; 5; 4 и 2; перечень

Превышение зазора приводит к смещению и перекосу оси вращения; при недостаточной величине зазора, а тем более при его отсутствии увеличиваются потери на трение, возникает опасность защемле­ ния тел качения. Различаются: начальный зазор (в подшипнике

ников и ОН 8—58 для роликоподшипников с короткими цилиндри­ ческими роликами [115]. Призаказе подшипника нужно указывать номер ряда радиального зазора отраслевой нормали, либо устано­ вить величину зазора специальными техническими условиями.

Посадки подшипников качения. При выборе типа посадки кольца следует учитывать характер его нагружения. Различаются: а) циркуляционное нагружение (кольцо вращается относительно вектора радиального усилия); б) местное нагружение (кольцо не вращается относительно вектора нагрузки); в) колебательное на­ гружение (кольцо находится под воздействием двух усилий, одно из которых вращается вместе с кольцом, а другое — неподвижно относительно кольца). При циркуляционном или колебательном нагружении соединение кольца с сопряженной деталью должно осуществляться с неподвижной посадкой; в противном случае кольцо будет перемещаться по посадочной поверхности сопряжен­ ной детали и повредит эту поверхность. При местном нагружении соединение кольца с сопряженной деталью осуществляется с более свободной посадкой, чем при циркуляционной или колебательной

нагрузке. Это вызывается тем, что и при свободной посадке кольцо с местным нагружением не перемещается по сопряженной детали. Затем при более свободной посадке облегчается возможность осе­ вых перемещений при монтаже, температурных деформациях. Небольшие угловые перемещения кольца с местным нагружением при внезапных изменениях нагрузки и толчках не представляют большой опасности и отчасти способствуют более равномерному износу кольца.

Поясним на примере опор механизма с зубчатыми колесами, какие виды нагружений испытывают кольца подшипников. При­ мем, что механизм непланетарный, и колеса вместе со своими ва­ лами вращаются только вокруг осей колес. На каждое из колес передается нормальное давление, направление которого в процессе движения в эвольвентном зацеплении не изменяется. На опоры ко­ леса передаются радиальные усилия, параллельные нормальному давлению на зубцы и также не изменяющие своего направления в процессе движения. Внутреннее кольцо подшипника, которое должно вращаться вместе с валом, испытывает циркуляционное нагружение (внутреннее кольцо вращается по отношению к век­ тору радиального усилия). Наружное кольцо соединяется с непо­ движным корпусом механизма, в процессе передачи движения не изменяет своего положения относительно вектора нагрузки; наруж­ ное кольцо подвергнуто, следовательно, местному нагружению.

В механизме с неподвижным валом и вращающимся корпусом нагружение внутреннего кольца подшипника является местным, а наружного кольца — циркуляционным. Примером колебатель­ ного нагружения может служить случай, когда на вращающемся валу установлены зубчатое колесо и муфта с пальцем.

Вектор нагрузки, передаваемой от зубчатого колеса, вращается относительно вала; вектор нагрузки, передаваемой от полумуфты, относительно вала не вращается. Угол между векторами обеих нагрузок изменяется в процессе движения, вследствие этого ме­ няется величина результирующей нагрузки.

Особенность систем посадок для колец подшипников качения заключается в том, что за основные детали приняты сами кольца; требуемый вид посадки (неподвижная или более свободная по­ садка) достигается за счет отклонений от нормальных размеров сопрягаемых с кольцами деталей (валов и корпусов). Такая система построения посадок позволяет шарикоподшипниковой промышлен­ ности выпускать подшипники для использования при различных сочетаниях видов нагружений внутреннего и наружного колец; это дает возможность сократить номенклатуру подшипников, изготов­ ляемых заводами.

В сопряжении внутреннее кольцо — вал посадки осущест­ вляются по системе отверстия; в сопряжении наружное кольцо — корпус применяются посадки по системе вала. В отличие от общего правила, принятого в системах допусков и посадок для цилиндри­ ческих деталей, отклонения внутреннего кольца подшипника от

В некоторых отраслях промышленности разработаны нормали (отраслевые стандарты), которыми для данной отрасли ограничи­ ваются поля допусков из всех возможных полей допусков, соот­ ветствующих посадкам колец подшипников в табл. 15.7 и 15.8.

15.15. ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ

ИРАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Виды повреждений. Различаются следующие виды поврежде­ ний шарикоподшипников, приводящие к выходу их из строя; разрушение сепараторов; усталостное выкрашивание; образова­ ние вмятин на рабочих поверхностях; износ колец и тел качения.

Разрушение сепараторов — наиболее частая причина выхода из строя подшипников, особенно быстроходных. Такое поврежде­ ние вызывается центробежными силами и воздействием на сепара­ тор тел качения, если они вращаются вокруг оси вала с неодинако­ вой скоростью. Последнее может иметь место, если подшипник собран с предварительным натягом или находится под действием осевой нагрузки (это способствует нагружению почти всех тел качения), а сами тела качения имеют различные размеры.

Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей — появле­ ние микротрещин после определенного числа циклов нагружения— связано с наличием знакопеременных напряжений, появляющихся при перекатывании тел качения по кольцам.

Появление вмятин на рабочих поверхностях вызывается мест­ ным превышением предела текучести материала. Это может быть в том случае, когда к подшипнику прикладывается значительная нагрузка в начале движения, либо когда он совершает медленное вращение и в контакте длительно находятся одни и те же участки поверхностей. Отсутствие смазки способствует образованию вмя­ тин, так как при наличии масляной пленки концентрация напря­ жений вследствие микронеровностей несколько сглаживается.

Износ колец и тел качения является, главным образом, абра­ зивным. Уменьшение износа достигается совершенствованием кон­ струкций уплотнений, улучшением условий и подбором вида смазки.

Особенности нагружения тел качения радиально-упорных и радиальных шарикоподшипников. Рассмотрим особенности пере­

нагруженный осевой силой Qo c , приложенной к валу; / и / — два

по нормали к поверхностям колец и шарика в точке их касания.