Маркировка подшипников качения

В общем случае подшипники маркируют семизначным числом на торце, а чаще трех- или четырехзначным числом:

 

Первая и вторая цифры справа — внутренний диаметр, разделенный на 5. Это правило справедливо для диаметров от 20 до 495 мм, т.е. с номера 04 по 99.

При диаметре от 10 до 20 мм цифры означают:

00—10 мм;

01 — 12 мм;

02—15мм;

03—17 мм.

При диаметре до 10мм первая цифра означает диаметр, например:

Подшипник	№28	№6	№3,5
d, мм			3,5

Третья цифра справа означает радиальную серию:

1 - особо легкая;

2 - легкая;

3 - средняя;

4 - тяжелая.

Четвертая цифра справа означает тип подшипника:

0 - шариковый, радиальный, однорядный;

1 - шариковый, радиальный, двухрядный;

2 - роликовый, однорядный, радиальный;

3 - роликовый, двухрядный;

4 - игольчатый;

5 - роликовый с витыми роликами;

6 - шариковый, радиально-упорный;

7 - роликовый, конический, радиально-упорный;

8 - шариковый, упорный;

9 - роликовый, упорный.

Пятая и шестая цифры означают конструктивные особенности (канавка, бурт, защитные шайбы).

Седьмая цифра означает серию по ширине.

Кроме номера обязательно указывается завод-изготовитель (1ГПЗ, 8ГПЗ и т.д.).

Существуют дополнительные обозначения справа от основного номера:

Б- сепаратор бронзовый;

Е - сепаратор пластмассовый;

К- сепаратор кованый;

Л - сепаратор латунный;

С₁,..., С_п — самосмазывающийся подшипник;

Т₁,..., Т_п — подшипник, работающий при повышенных температурах;

Ш - бесшумный подшипник;

Я - подшипник из неметаллических материалов;

V - повышенные требования по ширине.

Расчет подшипников качения. Тип подшипника выбирается в зависимос­ти от характера нагрузки, номер подшипника - в зависимости от диаметра вала.

Составляется расчетная схема, и проводится проверка подшипника на дол­говечность.

Определяется реакция подшипников R_A и R_В (рис. 7). Далее определя­ется эквивалентная нагрузка на подшипник:

R_э=(XRK_K + YF_a)К₆K_T,

где X -коэффициент радиальной нагрузки;

Y - коэффициент осевой нагрузки;

R - радиальная нагрузка (R_A или R_В к зависимости от того, какой подшипник рассчитываем), берется большая из нагрузок;

К_к- коэффициент вращения (если вращается внутреннее кольцо,

К_к = 1, если наружное, К_к = 1,2);

K₆- коэффициент безопасности (К₆ =1 ÷ 3; для редукторов К₆=1,3 ÷1,4 )

К_Т -температурный коэффициент(К_Т= 1 при t< 100°С).

Рис.7

Далее определяется фактическая долговечность работы подшипника:

где С — динамическая грузоподъемность подшипника (берется из таблицы для каждого подшипника).

Если условие не выполняется, необходимо взять более вы­сокую серию или другой тип подшипника и повторить расчет. При отсутствии осевой нагрузки

R_э = RK_кK₆K_T —для радиальных подшипников;

R_э=F_а K_кK₆K_T - — для упорных подшипников.

При п < 10 об/мин подшипник на долговечность не проверяется.

Кроме долговечности подшипник проверяется на статическую грузоподъ­емность:

R_э≤С₀

где С₀ — статическая грузоподъемность подшипника.

Посадки деталей. Посадкойназывается степень подвижности соединен­ных деталей. Посадки бывают с натягом, когда d < D, и с зазором, когда d > D. Посадка бывает в системе вала, когда вал — основной размер, а отвер­стие подгоняется, и в системе отверстия, когда вал подгоняется.

Основной размер обозначается:

Н -отверстие;

h - вал.

Посадка подшипника на вал производится в системе отверстия (обозна­чается Н6 или Н7), а посадка подшипника в гнездо - в системе вала (обо­значается К6 или h6). Буква означает характер посадки, цифра - квалитет.

Посадка зубчатых колес принимается или . Если посадка подвижная, с зазором, то .

Муфты

Муфтойназывается устройство, предназначенное для соединения двух концов валов и передачи вращающего момента.

Муфты могут выполнять и другие функции:

электроизоляция;

сглаживание толчков;

защита от перегрузок;

включение и выключение движения.

Кроме того, муфты могут выполнять роль маховика и тормозного бара­бана.

Муфты подразделяются на жесткие (передают все толчки при работе); упругие (частично сглаживают возникающие толчки). Те и другие муфты бывают глухие (постоянно соединенные) и управляемые (их можно включат_: и выключать, служат для включения движения).

К жестким муфтам относятся:

1) втулочная - самая простая, при применении штифтов может быть защитной;

2) поперечно-свертная, или дисковая - состоит из двух полумуфт, соеди­ненных болтами, широко распространена;

3) продольно-свертная - имеет разъем вдоль оси;

4) крестовая (муфта Ольдгема) — допускает несоосность, применяется при небольших мощностях, состоит из сухаря и двух полумуфт с пазом;

5) фрикционная - бывает дисковая и коническая, однодисковая и много­дисковая, сухая и работающая в масляной ванне, применяется в автомоби­лях как сцепление, в станках — как фрикцион;

6) обгонная - передает вращение только в одном направлении, применя­ется в двигателях внутреннего сгорания как пусковое устройство (храповик, бендикс);

7) муфта с шарниром Гука — применяется при пересекающихся валах, в карданных передачах.

К упругим муфтам относятся:

1) втулочно-пальцевая - за счет деформации втулки (резиновой или ко­жаной) происходит сглаживание толчка, применяется очень широко при лю­бых мощностях;

2) муфта с упругим кольцом - широко применяется для привода насосов в котельных;

3) пружинная - является компенсирующей;

4) зубчатая - допускает несоосность валов (компенсирующая муфта), обладает очень высокой надежностью, применяется в грузоподъемных ма­шинах;

5) кулачковая - применяется как управляемая;

6) расширительная - аналогична кулачковой, но имеет увеличенные зазоры, работает при большой разности температур;

7) гидравлическая - может не только передавать, но и изменять момент, применяется на кораблях, в автомобилях БелАЗ, обладает очень высокой плавностью.

Тема 4. Соединения

 

В машинах детали соединяются между собой. Соединения бывают разъем­ные и неразъемные.

Разъемным называется такое соединение, которое подлежит разборке резьбовое, шпоночное, шлицевое и др.).

Неразъемным называется такое соединение, которое не подлежит разбор­ке или при разборке которого одна из деталей разрушается (сварное, заклепочное и др.).

Разъемные соединения Шпоночные соединения

Шпонка служит для относительно неподвижного соединения зубчатого колеса, шкива или полумуфты с валом.

Шпонка бывает:

на лыске (рис. 8 а);

фрикционная (рис. 8, б) - работает за счет трения, применяется как защитная при малых мощностях (в приборах);

врезная (рис, 8, в) - наиболее распространенная шпонка;

тангенциальная (рис. 8, г) - применяется при больших мощностях, хорошо работает только в одном направлении. Если работа реверсивная, устанавливают две шпонки под углом 120°;

сегментная (рис. 8, д) — применяется при небольших мощи остях, очень удобна в монтаже.

 

Рис.8

 

Врезные шпонки бывают призматические (рис. 9, а) (с прямыми и скругленными торцами) и клиновые (рис. 9 б) (без головки и с головкой).

Рис.9

 

Уклон должен быть не более 1/50, иначе шпонка не будет держаться. Го­ловка служит для демонтажа.

Достоинства: Недостатки:

• простота изготовления; • ослабление вала;

• низкая стоимость. • недостаточное центрирование.

Расчет шпонок.Шпонка работает на срез и смятие окружной силой. Размеры шпонки выбираются по таблице в зависимости от диаметра вала (рис. 10).

 

Рис.10

Длина шпонки принимается в зависимости от длины ступицы колеса. Проверка на смятие проводится по формуле

, [G_см]= 90÷100МПа,

где Т - передаваемый момент;

d - диаметр вала;

h - высота шпонки;

l - длина шпонки;

b - ширина шпонки.

При прямых торцах

Проверка на срез проводится по формуле

[τ_ср] = 100÷110МПа.

Наиболее опасным является смятие, поэтому, если результат проверки шпонки на смятие удовлетворительный, на срез расчет можно не делать.

Шлицевые соединения

Шлицевые зубья бывают прямобочные (рис.11,а), эвольвентные (рис. 11, б) и треугольные (рис. 11в).

Рис.11

Центрирование может быть осуществлено по наружной или внутренней поверхности, для эвольвентных зубьев - по боковым поверхностям. Зубья нарезаются на фрезерных, зуборезных или долбежных станках.

Шлицевые соединения широко применяются в коробках передач. Соеди­нения с треугольными зубьями применяются для различных рукояток и фиксируются болтами.

Достоинства*: Недостатки*:

• выше прочность; • сложнее изготовление;

• лучше центрирование; • выше стоимость.

• меньше ослабление вала.

Размеры и количество зубьев выбираются по таблице, а затем проводится проверка на смятие:

,

где z - количество зубьев;

d_ср —средний диаметр.

Шлицы подвергаются поверхностной закалке. Значение [G_см] зависит от характера работы и выбирается по таблице.

Штифтовые соединения

Штифтовые соединения являются разъемными и служат для соединения различных плоских деталей, для их фиксации и центровки.

Штифты работают на срез. Проверка прочности на срез проводится по формуле

, или ,

*По сравнению со шпоночными соединениями.

Требуемый диаметр штифта (рис. 12)

Рис.12

Резьбовые соединения

Резьбойназывается винтовая линия, нанесенная на цилиндрическую или коническую поверхность.

Резьбы бывают крепежные (служат для соединения деталей) и специальные (выполняют как функцию соединения, так и другие функции: преобра­зование движения, уплотнение и т.п.).

К крепежным резьбам относятся:

1) основная метрическая — характеризуется наружным диаметром d (в мм), шагом р и углом профиля 60° (рис. 13). Очень важным параметром являет­ся внутренний диаметр d₁. Основной называется такая резьба, для которой справедливо соотношение

Обозначается М6, М10, Ml2. М18 и т.д.;

Рис.13

 

2) мелкая метрическая — характеризуется точно так же, как основная, но имеет более мелкий шаг. Для мелкой резьбы

Существует пять мелких резьб (чем больше номер резьбы, меньше шаг):

Резьба	1-я	2-я	3-я	4-я	5-я
Шаг

(р — основной шаг).

Преимущества мелкой резьбы*:

• лучше сопротивление самоотвинчиванию:

• выше прочность, меньше ослабление тела болта резьбой.
Обозначается:

1М8 или М8 х 1
1М10 М10х1,25

2М10 М10х1

ЗМ16 М16х1

Лучше обозначать с указанием шага;

3)дюймовая — характеризуется наружным диаметром d (в дюймах), углом профиля 55° и количеством ниток К на 1 дюйм длины резьбы (рис. 14).

Обозначается 5/8", 5/16", 1/2" и т.д. Крепежная резьба бывает правая и левая.

Рис.14

 

К специальным резьбам от­носятся:

1) газовая— бывает прямоугольная (рис. 15, а), упорная (рис. 15,б) и трапецеидальная (рис. 15,в).

Рис.15

Прямоугольная резьба применяет­ся в прессах, домкратах, упорная и тра­пецеидальная — в металлорежущих станках и ходовых винтах.

Прямоугольная грузовая резьба обозначается прям. 40x6, прям. 50x8 и т.д., упорная и трапецеидальная — соответственно ул. 50x8, трап. 60x8 и т.д.;

2)трубная дюймовая (рис. 16) — применяется для соединения водопроводных труб. Обозначается: труб. 1/2", труб. 3/4" и т.д. Цифра указывает внут­ренний диаметр трубы, на которой нарезана резьба;

Рис.16

 

3)коническая (рис. 17) — обладает очень высокой прочностью и плот­ностью, применяется в штуцерах, вентилях. Обозначается: кЗОх1,5, к40х2 и т.д.;

Рис.17

4)круглая (рис. 18) — применяется на штампопанных и литых изделиях (электролам­ почки, крышки термосов, крышки фляг);

Рис.18

5)часовая —диаметр менее 1 мм;

6) многозаходная;

7) модульная (червяк);

8) питчевая.

Для закрепления резьбовых соединений применяются болты и средства против самоотвинчивания.

Классификация болтов.Болты бывают черные (допуски не нормируются), получистые (имеют определенные допуски) и чистые (специально подогнан­ные).

Болты отличаются формой головки (шестигранная (рис. 19,а), прямо­угольная (рис. 19, 6) и др.), диаметром и длиной нарезной части.

Рис.19 Средства против самоотвинчивания. Самоотвинчиваниемназывается про­извольное отвинчивание болта или гайки в результате вибрации. Против самоотвинчивания применяются: 1) прорезная (рис. 20, а) или коробчатая (рис. 20,6) гайка со шплинтом; 2) шайбы-гроверы; 3) контргайки; 4) различные стопоры; 5) сопряжение по конической поверхности. Рис.20