Файл: Метрология, стандартизация и.pdf

56
нем углу ставят знак в 1,5 раза больше, чем на чертеже. Под полкой указывают параметр и значение шероховатости, а за ними в скобках ставят знак шероховатости без полки обычного размера (рис. 8, б).
Рис. 7. Расположение знаков шероховатости: а) на чертеже;
б) на поверхности детали при различном положении относительно основной надписи чертеж
Знак без численного значения шероховатости озна- чает, что данная поверхность по чертежу не обрабатывается (в состоянии поставки). Этот знак ставится без полки (рис. 8, в).

57
Рис. 8. Примеры обозначения шероховатости поверхности на чертежах:
а) все поверхности обработаны одинаково с шероховатостью не более
Rz 25; б) все остальные поверхности, кроме указанных по чертежу, обработаны с шероховатостью не более Rz 25; в) все остальные поверхности, кроме указанных по чертежу, не обрабатываются
(в состоянии поставки)

58
Допускается применять упрощенное обозначение шерохо- ватости поверхностей с разъяснением его в технических требо- ваниях чертежа по примеру, указанному на рисунке 9.
Рис. 9. Упрощенное обозначение шероховатости на чертеже
Расшифровка условных обозначений шероховатости:
– поверхность образована со снятием слоя матери- ала; высота неровности профиля – не более 25 мкм;
– способ образования поверхности конструкто- ром не установлен, среднее арифметическое отклонение про- филя не более 3,2 и не менее 1,6 мкм;
– способ образования поверхности конструкто- ром не установлен, направление неровностей –
^
, базовая дли- на – 0,8 (нестандартная), среднее арифметическое отклонение профиля – не более 0,4 мкм, поверхность шлифовать.
Выбор параметров шероховатости поверхности произво- дится в соответствии с её функциональным назначением (при- ложение 10). Основным во всех случаях является нормирова- ние высотных параметров. Предпочтительно нормировать ше- роховатость параметром Ra, так как он более информативный.
5. Отчет по работе
1. Из заданных обозначений выявить: параметры шерохо- ватости, знаки шероховатости, погрешностей формы и распо- ложения поверхностей и осей.

59 2. Расшифровать знаки условных обозначений шерохова- тости, параметров шероховатости, погрешностей формы и рас- положения поверхностей и осей.
3. Изобразить эскизы деталей, приведенные в задании.
4. В соответствии с заданием пронормировать погрешно- сти формы и расположения поверхностей и осей.
5. В соответствии с заданием пронормировать шерохова- тость всех поверхностей детали, используя приложение 10.

60
Вариант 2 1. Расшифруйте знаки:
;
t
p
;
;
;
2. Пронормируйте отклонение от прямолинейности сторо- ны и оси вала
3. Пронормируйте отклонение от перпендикулярности стороны и оси вала относительно его левого торца
4. Пронормируйте торцевое биение двух поверхностей вала относительно оси симметрии. Укажите, что одна из по- верхностей вала не обрабатывается (в состоянии поставки), а остальные обработаны без снятия слоя материала по Rz 25
Вариант 3 1. Расшифруйте знаки:
;
Rz
;
;
;
2. Пронормируйте отклонение от круглости двух поверх- ностей вала. Укажите, что одна из поверхностей вала обрабо- тана со снятием слоя материала по Ra 0,8, а для всех осталь- ных поверхностей способ обработки не установлен и имеет место шероховатость Rа 1,6

61 3. Пронормируйте отклонение от соосности двух поверх- ностей
4. Пронормируйте радиальное биение двух поверхностей вала относительно оси симметрии
Вариант 4 1. Расшифруйте знаки:
;
S
;
;
;
2. Пронормируйте отклонение от прямолинейности сторо- ны и оси
3. Пронормируйте отклонение от пересечения осей. Ука- жите, что одна из поверхностей вала обработана со снятием слоя материала по Ra 0,8, а все остальные поверхности – без снятия слоя материала по Rz 1,6

62 4. Пронормируйте полное радиальное биение поверхности вала относительно оси симметрии
Контрольные вопросы
1. Укажите преимущества и недостатки селективной сборки. Область ее применения.
2. Покажите групповые зазоры (натяги), допуски, пре- дельные размеры и основные отклонения для каждой группы.
3. Дайте заключение о годности действительного раз- мера по группам.
4. Чем ограничивается количество групп?
5. Принцип определения группового допуска.
6. Как пользоваться картой сортировщика?
7. Назовите рекомендуемое количество групп, применяе- мых в промышленности.
8. Приведите примеры применения селективной сборки.

63
РАБОТА № 6. Посадки подшипников качения
Назначение работы: ознакомиться с классами точности и обозначениями подшипников; понять и усвоить особенности допусков и посадок подшипников; разобраться с видами нагружения колец подшипников; освоить принцип назначения посадок в зависимости от вида нагружения колец; научиться нормировать посадочные поверхности, сопрягаемые с кольца- ми подшипников.
Оборудование: копии стандартов, содержащие основные термины и определения, данные по выбору и обоснованию до- пусков и посадок подшипниковв зависимости от вида нагру- жения колец и данные по нормированию посадочных поверх- ностей, сопрягаемых с кольцами подшипников.
1. Общие сведения о радиальных подшипниках качения
В настоящее время на специализированных государствен- ных подшипниковых заводах (ГПЗ) освоен выпуск более 15 тысяч типоразмеров подшипников качения с размерами от до- лей миллиметра до 3 м и массой от долей грамма до 6 т.
Подшипник
- это стандартизированный узел, обладаю- щий полной взаимозаменяемостью по присоединительным размерам (наружное и внутреннее кольца).
Подшипники качения (рис. 1) являются наиболее рас- пространенными стандартными изделиями, применяемымив конструкциях различных машин. Так, только в конструкциях современных тракторов, комбайнов, сложных сельскохозяй- ственных и других машин применяются от 50 до 120 подшип- ников качения.

64
Рис. 1. Радиальный подшипник качения: D –наружный диаметр наружного кольца; d – внутренний диаметр внутреннего кольца;
b –ширина кольца; r –радиус скругления (фаски) колец
Нормальная и длительная эксплуатация подшипников ка- чения зависит от точности их изготовления, правильности вы- бора посадок и качества монтажа.
2. Классы точности и обозначения подшипников качения
Точность подшипника определяется несколькими показа- телями:
1. Точность размеров присоединительных поверхностей, по которым подшипник сопрягается с валом и корпусом D, d.
2. Точность формы и расположения колец подшипника
(торцовое и радиальное биение поверхностей и торцов колец), шероховатость дорожек качения.
3. Точность формы, размеров и шероховатость поверхно- сти тел качения (обеспечивается селективной подборкой).
4. Торцовое и радиальное биение дорожек качения.
В зависимости от этих показателей установлены 6 клас-
сов точности подшипников: 0, 6, 5, 4, 2 и Т в порядке возрас- тания точности.

65
Условное обозначение подшипника может включать от 3 до 7 цифр.
Обозначение классов точности: цифра через тире перед условным обозначением подшипника. Например, 6-205: ша- риковый радиальный подшипник 6 класса точности и номи- нальным внутренним диаметром 25 мм.
Нулевой класс точности не обозначается. Например, 205.
Подшипник класса точности 0 наиболее распространенный и является подшипником общего назначения (90% выпускаемых подшипников имеют нулевой класс точности); применяется в том числе в сельскохозяйственном машиностроении; 6 – при повышенных требованиях к точности вращения; 5 и 4 – при высокой частоте вращения и высоких требованиях к точности вращения; 2 и Т классы – это специальные подшипники для прецизионных приборов (гироскопы).
С первого марта 1988 года введены три категории под- шипников А, В и С, которые устанавливают дополнительные технические требования.
Обозначение подшипников категории А и В имеет вид:
А125-205, где 1 – ряд моментов трения; 2 – группа радиального зазора; 5 – класс точности.
Категория С в обозначении не указывается: 6-205, 205.
3. Допуски и посадки подшипников качения
Система допусков и посадок подшипников построена на основе ЕСДП, но имеет ряд особенностей:
1. Отклонение размеров d и D зависит только от разме- ров и класса точности подшипника. Эти детали являются ос- новными, т.е. имеют постоянный размер, а под них подгоняют- ся валы и корпуса.
2. Наружное кольцо выполняется в системе вала (как ос- новной вал), а внутреннее – в системе отверстия.
3. Расположение схемы поля допуска наружного коль- ца – классическое, как у основного вала (рис. 2 а). Для внут- реннего кольца – специальное (рис. 2 б), т.е. перевернутое от- носительно нулевой линии.

66
Рис. 2. Расположение поля допуска наружного (а) и внутреннего (б) колец подшипника
Это делается для того, чтобы повысить вероятность натяга в соединении «внутреннее кольцо-вал». При классическом рас- положении поля допуска внутреннего кольца (позиция 1) поле допуска вала k6 образует переходную посадку, а при специ- альном (позиция 2) – с натягом.
Применение в этом соединении стандартных посадок с натягом приводит к разрыву кольца.
4. Посадки колец подшипников с сопрягаемыми деталями сильно комбинированы по точности. Валы и корпуса обраба- тываются по IT5…IT8, а кольца подшипников – по IT2…IT5.
5. Стандартом установлены специальные требования по погрешностям формы и шероховатости поверхностей валов и корпусов, чтобы снизить разность по точности изготовления колец подшипника и деталей, с ними сопрягаемых. Отклоне- ние от круглости и профиля продольного сечения выбирается по таблице ГОСТа. Ориентировочно для подшипников 0 и 6 классов точности эти значения можно рассчитать из условия не более 1/4 допуска на соответствующий размер (вал или кор- пус). Шероховатость посадочных поверхностей вала и корпуса

67
лежит в пределах Rа 0,4…3,2. Торцевое биение заплечиков ва- ла и корпуса выбирается по таблице ГОСТа.
4. Виды нагружения колец подшипников
Выбор посадок колец подшипника качения осуществляет- ся в зависимости от типа и размера подшипника, характера нагрузки (статическая, динамическая) и вида нагружения ко- лец.
В процессе эксплуатации каждое кольцо (наружное и внутреннее) испытывает одно из трех видов нагружения: мест- ное, циркуляционное и колебательное.
1. Местное нагружение.
При местном нагружении кольцо подшипника восприни- мает радиальную нагрузку R ограниченным участком дорожки качения.
Нагрузка R: реакция опоры, натяжение ремня, цепи, вес конструкции и т.д.
Обычно местное нагружение испытывают неподвижные кольца (рис. 3 а) либо кольца, вращающиеся синхронно с нагрузкой, т.е. относительная их скорость равна 0 (рис. 3 б).
2. Циркуляционное нагружение.
При циркуляционном нагружении кольцо подшипника воспринимает радиальную нагрузку R последовательно всеми участками дорожки качения.
Циркуляционное нагружение возникает, если радиальная нагрузка вращается, а кольцо неподвижно
(рис. 3 б), либо наоборот, кольцо вращается, а радиальная нагрузка постоянна по напрвлению (рис. 3 а, в).
3. Колебательное нагружение.
При колебательном нагружении кольца подшипника вос- принимают равнодействующую двух сил, большая из которых постоянна по направлению, а меньшая – вращается.

68
а) б) в)
Рис. 3. Виды нагружения колец: местное нагружение наружного (а) и внутреннего (б) колец; циркуляционное нагружение внутреннего (а) и наружного (б, в) колец; колебательное нагружение внутреннего (в) кольца
Колебательное нагружение – это сочетание местного и циркуляционного нагружений кольца, когда местное больше
(рис. 3 в). Если циркуляционное нагружение больше местного, то это соответствует циркуляционному нагружению (по боль- шей силе).
5. Посадки, применяемые для подшипников
При местном нагружении применяются посадки с зазо- ром:
- для вала – h6, g6, f6, f7;
- для неразъемного корпуса – H7, G7, H8;
- для разъёмного корпуса – J
s
7.
Посадки с зазором при местном нагружении позволяют кольцу постепенно проворачиваться по посадочной поверхно- сти под действием толчков и вибраций. За счет этого износ до- рожки происходит не в одном месте, а по всей окружности, что позволяет увеличить долговечность подшипника.
При циркуляционном нагружении кольца подшипников сажаются по переходным насадкам:
- для вала – j s
6, k6, m6, n6;
- для корпуса – K7, M7, N7, P7.

69
Посадки выполняются в 5-7 квалитетах. Эти посадки обеспечивают неподвижность соединения и исключают прово- рачивание кольца. Наличие зазора в этом соединении может привести к развальцовыванию и износу сопрягаемой детали
(физико-механические свойства металла вала и корпуса ниже, чем у кольца).
Для колебательно нагруженного кольца выбирают посад- ку для вала j s
– 5, 6 квалитета, для корпуса J
s
– 6, 7 квалитета.
6. Выбор посадок для колец подшипников
Посадки на вал или в корпус для местно нагруженного кольца подшипника выбирают по справочной таблице в зави- симости от его размеров, характера нагрузки (статическая, ди- намическая) и конструкции корпуса (таблица 1).
Таблица 1. Посадки для местных нагруженных колец подшипников
Диаметр кольца, мм
Посадки свыше до на вал в корпус
Типы подшипников неразъемный разъемный
Нагрузка с умеренными толчками и вибрацией, перегрузка до 150%
-
80 h6
H7
H7, H8
Все, кроме игольчатых
80 260 g6, f6
G7
Нагрузка с сильными ударами и вибрацией, перегрузка до 300 %
-
80 h6
J
S
7
J
S
7
Все, кроме игольчатых и роликовых двухрядных
80 260
H7
Для циркуляционно нагруженного кольца (наружного или внутреннего) посадку выбирают по расчетному значению ин- тенсивности радиальной нагрузки P
R м
Н
,
k k
k r
2
b
R
P
3 2
1
R
-
=
, где R – радиальная нагрузка, Н; b – ширина подшипника, м; r – радиус скругления (фаска), м;