Поля допусков отверстий под подшипники

Поле допуска	Условия работы и области применения
	А. Вращается вал (местное нагружение)
N6	Тяжелые нагрузки. Применяется для роликоподшипников
Js7, Js6	Тяжелые и нормальные нагрузки, большие частоты вращения
H7, H6	Нормальные и легкие нагрузки. В частности, необходимость осевых перемещений для регулирования радиально-упорных подшипников, для компенсации температурных деформаций вала (плавающие опоры). Основная посадка в общем машиностроении

Окончание табл. 5.2

	Б. Вращается корпус (циркуляционное нагружение)
P7	Тяжелые и нормальные нагрузки; работа с толчками и ударами. Тонкостенные корпуса
N7	Нормальные нагрузки; тяжелые нагрузки в условиях необходимости облегченного перемонтажа
M7	Нормальные и легкие нагрузки. Необходимость облегченного перемонтажа
K7	Большие частоты вращения. Необходимость дополнительного крепления от проворота

Роликовые радиальные сферические подшипники (см. рис. 5.6, з) обладают большей грузоподъемностью, чем шариковые, но они сложнее и дороже.

Роликовые конические подшипники (см. рис. 5.6, г) необходимо регулировать при сборке. Подшипники этого типа допускают раздельный монтаж наружного кольца, воспринимают радиальную и осевую нагрузку, обладают большой нагрузочной способностью.

Для радиальных подшипников при необходимости значительных посадочных натягов целесообразна проверка радиального зазора, который после напрессовки кольца на вал не должен выходить из допустимых пределов.

5.2.3. Уплотняющие устройства

Подшипники качения в целях предохранения их от загрязнений извне и для предотвращения вытекания из них смазочного материала снабжают уплотняющими устройствами. Предотвращение вытекания смазочного материала важно с точки зрения уменьшения его расхода, загрязнения пола и предохранения от попадания в механизмы, которые должны работать без смазки: сухие фрикционные передачи, муфты, тормоза, электродвигатели и т. д.

По принципу действия уплотняющие устройства (рис. 5.12) разделяются на следующие:

1. Контактные (манжетные, сальниковые, осевые по кольцевой поверхности), применяемые при средних и низких скоростях, обеспечивающие защиту благодаря плотному контакту деталей в уплотнениях;

2. Бесконтактные, применяемые в широком диапазоне скоростей:

а) щелевые и лабиринтные, осуществляющие защиту благодаря сопротивлению протеканию жидкости или газа через узкие щели;

б) центробежные, основанные на отбрасывании центробежными силами смазки, а также загрязняющих веществ, попадающих на вращающиеся защитные диски;

в) комбинированные, сочетающие уплотнения, основанные на двух или более из указанных принципов.

Рис. 5.12. Основные типы уплотнений (внешние и внутренние):

а – манжетные; б, в – лабиринтные; г, д – щелевые; е – центробежные

Манжетные уплотнения (см. рис. 5.12, а) выполняют в виде кольцевых манжет, обычно из армированной резины, устанавливаемых в корпус с натягом и прижимающихся к валу под действием сил упругости самой манжеты и специальной пружины.

Для работы в засоренной среде применяют манжеты с пыльником (двусторонние). Манжетные уплотнения относят к числу весьма надежных и приме­няют при жидкой и пластичной смазке. Твердость поверхности вала назначают (30 ... 50) НRС_Э; шероховатость Ra = 0,25 ... 0,66 мкм; скорость υ = 5 ... 20 м/с; наработку 300 ... 3000 ч.

Осевое уплотнение по коль­цевой поверхности состоит из вращающегося и неподвижного уплотнительных колец, сжимаемых пружинами. Одно кольцо изготовляют из закаленной стали (ШХ15, 40Х и др.), антифрикционного чугуна, бронзы, металлокерамики; сопряженное кольцо – обычно из пластмасс, углеграфитов или также из металла. Уплотнения обеспечивают надежную защиту и весьма долговечны вследствие автоматической компенсации износа пружинами.

Сальниковое простейшее уплотнение представляет собой кольцо прямоугольного сечения из технического войлока-фетра, вставляемое в кольцевой, обычно трапециевидный паз, и поджимаемое к поверхности вала предварительным деформированием или пружиной. Уплотнение требует твердой и гладкой поверхности вала, применяется в неответственных конструкциях при малых скоростях и вытесняется более современными уплотнениями.

Лабиринтные уплотнения являются наиболее совершенными для работы на высоких скоростях. В них должно обеспечиваться правильное чередование участков с малыми и большими зазорами (камер расширения, в которых происходит потеря кинетической энергии потока). Малые зазоры выбирают порядка 0,2 ... 0,5 мм и при работе на низких и средних скоростях заполняют пластичным смазочным материалом. Лабиринтные уплотнения делят на простые и гребенчатые. Гребенчатые уплотнения создают извилистый зазор между вращающимися и неподвижными деталями и более эффективны (рис. 5.12,6, в).

Выбор оптимального варианта лабиринтных уплотнений возможен путем расчетного сравнения коэффициентов сопротивления (относительных потерь энергии потока) в лабиринтах.

Щелевые уплотнения выполняют преимущественно в виде кольцевых щелей с проточками или без проточек (рис. 5.12, г, д). К этой же группе можно отнести уплотнения невращающимися защитными шайбами и щитками, образующими короткие щели. Защитное действие щелевых уплотнений незначительно; область применения – в машинах, работающих в чистой и сухой атмосфере.

Уплотнения, основанные на действии центробежной силы (рис. 5.12, е), просты и рациональны, но не обеспечивают полной защиты в связи с остановками машины. Поэтому их применяют в сочетании с другими, а также для защиты подшипников от загрязнения продуктами изнашивания из общей масляной ванны.

Хорошую защиту осуществляют комбинированные уплотнения, в частности лабиринтные и центробежные (при высоких скоростях).

В ответственных местах, например на выходе осей и валов автомобилей, применяют тройные уплотнения.

Применяют также подшипники со встроенными уплотнениями (рис. 5.13). Подшипники с двумя защитными шайбами выпускают заправленными смазочным материалом.

Рис. 5.13. Подшипники со встроенными уплотнениями

Контрольные вопросы

1. Как классифицируют подшипники по виду трения и воспринимаемой нагрузке?

2. В чем состоят преимущества и недостатки подшипников скольжения и качения по сравнению друг с другом?

3. Что такое жидкостное и полужидкостное трение в подшипниках скольжения?

4. Какие основные условия необходимы для образования жидкостного трения?

5. Какие материалы применяют для вкладышей подшипников скольжения?

6. Основные типы подшипников качения?

7. Зачем нужен сепаратор в подшипнике качения?

8. Где больше контактные напряжения: у внутреннего или наружного кольца радиального подшипника качения и почему?

9. Какие виды разрушения наблюдаются у подшипников качения и по каким критериям работоспособности их рассчитывают?

10. Что такое динамическая и статическая грузоподъемности подшипника качения ?

11. Что такое эквивалентная нагрузка подшипника качения?

12. Как производится подбор подшипника качения по динамической грузоподъемности?

13. При каких условиях эксплуатации подшипники подбирают по статической грузоподъемности?

14. Как производится подбор подшипника качения по статической грузоподъемности?