5 Рекомендації з призначення посадок стандартних деталей машин

У заданій для виконання курсової роботи складальній одиниці є, як правило підшипники кочення, нарізні, шпонкові і шліцьові з'єднання, для яких необхідно вибрати і позначити на складальному кресленні стандартні посадки, що забезпечують їх функціювання, а також позначити на робочих кресленнях вала або зубчастого колеса відповідні нарізні елементи, шпонковий паз чи шліцьову ділянку вала.

Вибір посадок здійснюється відповідно до стандартів на підставі рекомендацій, що приводяться нижче.

5.1 Рекомендації з призначення посадок підшипників кочення

По точності розмірів приєднувальних поверхонь і точності обертання підшипники кочення підрозділяються на класи точності, що встановлюються ГОСТ 520-71 (у порядку підвищення точності): 0, 6, 5, 4, 2. Стандарт установлює п'ять класів точності: Р0, Р6, Р5, Р4 і Р2, причому допускається позначати їх відповідно: 0, 6, 5, 4 і 2.

У загальному машинобудуванні звичайно застосовують класи 0 і 6. Підшипники класів точності 5 і 4 застосовуються як опори шпинделів, прецизійних верстатів, високообертових двигунів і т.ін, а класу точності 2-у високоточних приладах, наприклад гіроскопах.

З'єднання підшипників кочення з валами і корпусами роблять у відповідності до стандарта. У залежності від призначення підшипника і характеру діючого на нього навантаження для з'єднання внутрішнього кільця підшипника із шийкою вала і зовнішнього кільця з отвором корпуса можуть бути призначені посадки з зазором, з натягом чи перехідні. Різні посадки отримують зміною розмірів вала чи отвору корпуса. Саме тому посадки зовнішнього кільця підшипника в корпус здійснюють у системі вала, а посадки внутрішнього кільця на вал - у системі отвору.

На рис. 5.1 наведена схема розташування рекомендованих полів допусків отворів корпуса і валів для підшипників класів точності 0 і 6. З неї видно, що поле допуску діаметра отвору внутрішнього кільця підшипника розташованo гранично асиметрично, але не в „тіло” кільця, як для основного отвору, а униз, від неї. Таке розташування змінює характер посадки кільця на вал. Так, якшo шийка вала виготовлена з допуском по g6, з'єднання внутрішнього кільця з валом відбувається по перехідній посадці, а не по посадці з гарантованим зазором. Якщо шийка вала виготовлена з допуском по k6, m6 чи n6, то; з'єднання виконується не по перехідних посадках, а по посадках з невеликим натягом.

Вибір посадок кілець підшипників визначається характером їх навантаження. У залежності від того, обертається або не обертається кільце щодо діючого на нього радіального навантаження, розрізняють три виді навантаження: місцеве, циркуляційне чи коливальне. На рисунку 5.2 зображені епюри напружень при місцевому (а) та циркуляційному (б) навантаженнях кілець підшипників.

Місцевим навантаженням кільця називається таке, при якому сумарне радіальне навантаження, що діє на підшипник, постійно сприймається тією самою обмеженою ділянкою доріжки кочення цього кільця (у межах зони навантаження) і передається відповідній ділянці посадкової поверхні вала чи корпуса. Такий вид навантаження має місце, коли кільце не обертається відносно навантаження, що діє (рис.5.2, а).

Циркуляційним навантаженням кільця називають такий вид навантаження, при якому сумарне радіальне навантаження, що діє на підшипник, послідовно сприймається всією окружністю доріжки кочення і послідовно передається всій посадковій поверхні вала чи корпуса. Такий вид навантаження виникає, коли кільце обертається відносно радіального навантаження (рис.5.2, б).

Нарешті, якщо на кільце підшипника одночасно діють два навантаження: постійне по напрямку Р_с і обертове P_v, причому P_v P_c, то в цьому випадку кільце сприймає коливальне навантаження. Кільце сприймає сумарне навантаження Р_r обмеженою ділянкою окружності доріжки і передає його обмеженій ділянці посадкової поверхні вала чи корпуса.

Вибір посадок внутрішнього кільця підшипника класів точності Р0 і Р6 у залежності від виду навантаження і режиму роботи приведений у табл. 5.1.

Таблиця 5.1 - Поля допусків, що рекомендовані для встановлення кулькових підшипників класу точності Р0 й Р6 на вал

Вид наван-таження	Режим роботи	Діапазон діаметрів отвору підшипника, мм	Переважні поля допусків	Приклади машин і підшипникових вузлів
Місцеве навантаження	Легкий і нормальний	Усі діапазони	g6	Ролики стрічкових транспортерів конвеєрів, підвісних доріг, барабан самописів.
	Важкий і нормальний		jS6, h6, g6, f6	Передні і задні колеса автомобілів тракторів, літаків, вагонеток.
			h6	Блоки вантажно-підйомних маши ролики рольгангів, валки прокатні станів.
Циркуляційне навантаження (обертовий вал).	Легкий чи нормальний	Понад 18 до 100	k6, js6	Коробки швидкостей верстатів тощо.
		Понад 100 до 140	k6, h6, js6
		Понад 140 до 250	m6
Циркуляційне чи коливальне навантаження (обертовий вал).	Нормальний чи важкий	Понад 100 до 140	k6, js6	Деревообробні машини, кривошипно-шатунні механізми коробки передач тракторів та автомобілів, шпинделі верстатів електродвигуни до 100 кВт, великі редуктори, вентилятори, турбокомпресори.
		Понад 140 до 200	m6, n6
		Понад 200 до 250	n6, p6

Призначення посадок зовнішнього кільця підшипників тих же класів точності здійснюється за табл. 5.2.

Таблиці складені для найбільш розповсюджених варіантів використання кулькових радіальних і радіально-упорних підшипників.

Таблиця 5.2 - Поля допусків, що рекомендуються для установки радіальних підшипників кочення класів точності Р0 і Р6 в отвір корпуса

Вид навантаження	Режим роботи	Рекомендовані поля допусків	Приклади машин і підшипникових вузлів
Циркуляційн навантаження зовнішнього кільця (обертовий корпус)	Важкий, конструкція тонкостінна	Р7	Колеса літаків, основні барабани гусеничних машин, колеса баштових піднімальних кранів.
	Нормальний чи важкий.	N7	Передні колеса автомашин, колінчаті вали, канатні і натяжні шківи.
	Нормальний.	М7	Ролики стрічкових транспортерів, колеса мостових піднімальних кранів.
Коливальне (обертовий корпус чи випадок комбінованого обертання)	Важкий, навантаження динамічне.	М7	Електродвигуни, тягові електродвигуни.
	Нормальний чи важкий.	К7	Електродвигуни, насоси, коробки передач, задні мости автомобілів.
Місцеве навантаження (обертовий вал)	Важкий чи нормальний	Js7	Електродвигуни, насоси, шпинделі металорізальних верстатів.
	Навантаження динамічне.	Js7,H7	Колісні пари залізн. транспорту і трамваїв, більшість підшипникових вузлів загального машинобудування.
	Нормальний чи легкий	G7	Сушильні циліндри папіроробних машин.
		Н8	Трансмісійні вали, сільськогосподарські машини.

Умовне позначення посадок зовнішнього і внутрішнього кілець підшипників кочення приведене на рис. 5.3, а.

На рис 5.3 б, показаний приклад позначення розмірів посадкових поверхонь - шийки вала і розточення корпуса. До точності форми цих поверхонь ставляться підвищені вимоги. Для підшипників кочення класів точності 0 і 6 погрішність форми посадкових поверхонь не повинна перевищувати половини допуску розміру: Т_ф=0,5Т_D(d).