Допуски и посадки 2011 Рязань

Продолжение таблицы 5.3

	Радиальные нагрузки,	Вращающее	Виды нагружения кольца
	воспринимаемые
		кольцо
	шарико-		внутреннего	наружного
		(по рисунку 5.2)
	и роликоподшипниками
	Постоянная	Внутреннее ( д )	Местное	Циркуляционное
	по направлению Рп и
	вращающаяся Рв –	Наружное ( е )	Циркуляционное	Местное
	большая
	по величине
	Постоянная	Внутреннее и	Циркуляционное	Циркуляционное
	по направлению Рп	наружное
		кольца
	Вращающаяся Рв		Местное	Циркуляционное
		в одном или
	с внутренним кольцом
		противополож-
	Вращающаяся Рв
		ных	Циркуляционное	Местное
	с наружным кольцом	направлениях

В зависимости от вида нагружения колец подшипников 0 и 6 классов точности в 5.10 приведены рекомендуемые ГОСТ 3325 поля допусков посадочных мест валов и отверстий корпусов.

5.10Поля допусков и посадки шариковых и роликовых радиальных

ирадиально-упорных подшипников для видов нагружения (по ГОСТ 3325)

Вид нагружения	Поле допуска			Посадка
кольца	вала	отверстия	на валу		в отверстии
			L0/f6;	L6/f6;	G7/l0;	G7/l6;
	f6; g6;	G7; H7; Js7			H7/l0;	H7/l6;
Местное			L0/g6;	L6/g6;	Js7/l0;	Js7/l6
	h6; js6		L0/h6;	L6/h6;
					H8/l0;	H8/l6;
		H8, Н9	L0/js6;	L6/js6
					H9/l6
	n6;		L0/n6;	L6/n6;	N7/l0;	N7/l6;
		N7; M7; K7;	L0/m6;	L6/m6;	M7/l0;	M7/l6;
Циркуляционное	m6; k6;		L0/k6;	L6/k6;	K7/l0;	K7/l6
	js6		L0/js6;	L6/js6
		P7			Р7/l0;	Р7/l6
Колебательное	js6	JS7	L0/js6;	L6/js6;	Js7/l0;	JS7/l6

111

5.11 Рекомендуемые посадки и поля допусков для установки подшипников качения на вал

(под внутреннее кольцо) и в корпус (под наружное кольцо) (по приложению к ГОСТ 3325)

Вращаемая	Вид		Разновидности и размеры ради-	Поля	Рекомендуе-		Примеры применения
деталь	нагружения	Режим работы	альных и радиально-упорных	допусков	мые посадки		подшипниковых узлов
	кольца		подшипников
		Посадки подшипников на вал (под внутреннее кольцо)
			Радиальные d ≤ 40 мм, радиально-		L6/js6;	L6/k6;	Сельскохозяйственные машины,
			упорные шариковые d ≤ 100 мм,	js6; k6
		Легкий или			L0/js6;	L0/k6	центрифуги, центробежные насо-
			роликовые d ≤ 40 мм				сы, вентиляторы, электромоторы,
		нормальный:
			Шариковые и роликовые		L6/js6;	L6/k6;	редукторы, коробки скоростей
		0,07С≤Р≤0,15С		js6; k6
			D ≤ 100 мм		L0/js6;	L0/k6	станков, коробки передач
							автомобилей и тракторов
			D ≤ 250 мм	m6	L6/m6; L0/m6
			Радиально-упорные и шариковые		L6/js6;	L0/js6;
			радиальные d ≤ 100 мм,	js6, k6
	Циркуляционное				L6/k6;	L0/k6	Электродвигатели мощностью
			Роликовые d ≤ 250	n6; p6	L6/n6;	L6/p6;
		Нормальный	роликовые радиальные d ≤ 40 мм
			Радиальные и шариковые				до 100 кВт, турбины,
Вал		или тяжелый:	радиально-упорные с d ≤ 100 мм,	m6	L6/m6; L0/m6		кривошипно-шатунные механиз-
		0,07С≤P≤0,15С	роликовые радиально-упорные				мы, шпиндели металлорежущих
			d ≤ 180мм				станков, крупные редукторы
					L0/n6;	L0/p6
		Тяжелый	Роликовые радиальные	m6; n6	L6/m6; L6/n6;		Железнодорожные буксы,
			50 мм ≤ d ≤ 140 мм		L0/m6; L0/n6		коленчатые валы двигателей,
		с ударной на-					ходовые колеса мостовых кранов,
			Роликовые радиальные
		грузкой		p6	L6/p6; L0/p6		ролики рольгангов, тяжелых стан-
			140 мм ≤ d ≤ 200мм				ков, дорожные машины.
			Подшипники на закрепительных	h9; h10	—		Трансмиссионные валы и узлы, не
		Нормальный					требующие точного вращения,
			втулках всех диаметров
							сельскохозяйственные машины

112

								Продолжение 5.11
Вращаемая	Вид		Разновидности и размеры	Поля		Рекомендуе-		Примеры применения
	нагружения	Режим работы	радиальных и радиально-
деталь	кольца		упорных подшипников	допусков		мые посадки		подшипниковых узлов
		Легкий или		g6		L6/g6; L0/g6		Ролики ленточных транспортеров,
		нормальный:
								конвейеров, подвесных дорог
		Р ≤ 0,07С
			Подшипники
Корпус	Местное			g6;		L6/g6;	L6/h6;	Передние и задние колеса автомоби-
		Нормальный или	всех диаметров			L0/g6; L0/hб;		лей (неприводные), тракторов,
		тяжелый:		h6;	f7	L6/f7;	L0/f7	вагонеток, самолетов
		0,07С ≤ P≤ 0,15С		h6		L6/h6; L0/h6		Блоки грузоподъемных машин,
								ролики рольгангов
		Посадки	подшипников в корпус (под наружное кольцо)
		Легкий или		H7;	Js7	H7/l6;	Js7/l6;	Быстроходные электродвигатели,
		нормальный:
						H7/l0;	Js7/l0	оборудование бытовой техники
		P ≤ 0,07C
								Электродвигатели, центробежные на-
		Нормальный:		Js6;	Js7	Js7/l6;	Js7/l0	сосы, вентиляторы, центрифуги,
		0,07С ≤ P≤ 0,15С						шпиндели быстроходных
	Местное							металлорежущих станков
		Нормальный или	Все разновидности			Js7/l6;	К7/l6;	Коробки передач, задние мосты
		тяжелый (переме-	радиальных и	Js7;	K7;
Вал								автомобилей и тракторов,
		щение вдоль оси	радиально-упорных			M7/l6;	Js7/l0;
				M7				подшипниковые узлы на конических
		отсутствует):	подшипников			K7/l0;	M7/l0
								роликовых подшипниках
		0,07С ≤ Р≤ 0,15С
		Нормальный или				H7/l6;	J7/l6;	Узлы общего машиностроения,
		тяжелый:		H7,	j7			редукторы, железнодорожные
						H7/l0;	J7/l0
		P ≤ 0,15С						буксы, сельхозмашины
	Местное	Легкий или				H7/l6;	Js7/l6;	Трансмиссионные валы, молотилки,
	или коле-	нормальный:		H7;	Js7
	бательное	0,07С ≤Р≤ 0,15С				H7/l0;	Js7/l0	машины бумажной промышленности

113

							Продолжение 5.11
Вращаемая	Вид		Разновидности и размеры	Поля	Рекомендуе-		Примеры применения
	нагружения	Режим работы	радиальных и радиально-
деталь	кольца		упорных подшипников	допусков	мые посадки		подшипниковых узлов
	Циркуляционное	Нормальный:		Js7; К7	Js7/l6;	К7/l6;	Ролики ленточных транспортеров,
		0,07С ≤ P≤ 0,15С			Js7/l0;	К7/l0	барабанов комбайнов
		Нормальный или	Все разновидности	M7; N7	M7/16;	N7/l6;	Передние колеса автомашин и тяга-
Корпус		тяжелый:					чей, коленчатые валы, ходовые
		0,07С ≤ P≤ 0,15С	радиальных и		M7/10;	N7/l0	колеса мостовых и козловых кранов
			радиально-упорных
		Тяжелый при
			подшипников				Колеса автомобилей, тракторов,
		тонкостенных		Р7	P7/l6;	P7/l0
							башенных кранов, ведущие бараба-
		корпусах:
							ны гусеничных машин
		Р > 0,15С
		Нормальный:		H8	H8/l6;	H8/l0	Все типы узлов с упорными
	Местное.	0,07С ≤ P ≤ 0,15C					подшипниками
		Тяжелый:
	Нагрузка			H8	H8/l6;	H8/l0	Узлы с шариковыми подшипниками
		Р>0,15С
Вал	осевая
		Тяжелый:		G7	G7/l6;	G7/l0	Узлы с подшипниками на кониче-
		Р>0,15С					ских роликах
	Местное	Тяжелый или	Упорные подшипники	Js7	Js7/l6;	Js7/l0	Узлы со сферическими роликовыми
		нормальный:					подшипниками для общего
		0,07С< P ≤0,15С					применения
				K7	K7/l6;	K7/l0	Узлы со сферическими роликовыми
	Циркуля-	Тяжелый:					подшипниками для тяжелых
Корпус							металлорежущих станков
	ционное	Р>0,15С					Узлы со сферическими роликовыми
				M7	M7/l6;	M7/l0	подшипниками для вертикальных
							валов турбин
П р и м е ч а н и я :
1 Режим работы подшипника определяется отношением эквивалентной нагрузки Р к динамической грузоподъемности С.
2 При легком режиме работы Р/С ≤ 0,07, при нормальном — 0,07 < P/С ≤ 0,15, при тяжелом — Р/С > 0,15.

114

5.12 Выбор посадки циркуляционно-нагруженного кольца подшипника по интенсивности нагрузки

При циркуляционном нагружении колец подшипников посадки выбирают [1-5] по интенсивности радиальной нагрузки Рr на посадочную поверхность. Допускаемые значения Рr, подсчитанные по средним значениям посадочных натягов, приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 – Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочные поверхности вала и корпуса

Диаметр d от-				Допускаемые значения Рr, кН/м
верстия внут-
				Поле допуска для вала
реннего кольца
подшипника,		js6, js5		k6, k5		m6; m5		n6, n5
мм
Св. 18 до 80		До 300		300-1400	1400-1600			1600-3000
Св. 80 до 180		До 600		600-2000	2000-2500			2500-4000
Св. 180 до 360		До 700		700-3000	3000-3500			3500-6000
Св. 360	до 630	До 900		900-3500	3500-5400			5400-8000
Диаметр D				Поле допуска для корпуса
наружного
		K7, К6		M7, М6		N7, N6		P7
кольца, мм
Св. 50 до 180		До 800		800-1000		1000-1300		1300-2500
Св. 180	до 360	До 1000		1000-1500		1500-2000		2000-3300
Св. 360	до 630	До 1200		1200-2000		2000-2600		2600-4000
Св. 630	до 1600	До 1600		1600-2500		2500-3500		3500-5500

Интенсивность нагрузки подсчитывается по формуле [1-5]

Fr

PR = B 2r К1 К2 К3,

где Fr – радиальная нагрузка на опору, кН; В – ширина подшипника, м;

r – размер фаски кольца подшипника, м;

К1 – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки (при перегрузке до 150%, умеренных толчках и вибрациях К1 =1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации К1 =1,8);

К2 – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе, приводится в таблице 5.5 (при сплошном вале К2 =1);

К3 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной нагрузки Fr между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осе-

115

вой нагрузки Fd на опору. Значения К3, зависящие от Fd ctg , приведены в таб-

Fr

лице 5.6 (угол - угол контакта тел качения с дорожкой качения наружного кольца зависит от конструкции подшипника). Для радиальных и радиальноупорных подшипников с одним наружным или внутренним кольцом К3 = 1.

Таблица 5.5 – Значения коэффициента К2

	d отв		или		D					Для вала						Для
	d				D корп											корпуса
	свыше				до			D	1,5		D	1,5...2		D	2...3	Для всех
								d			d			d		подшипников
	–			0,4					1			1			1	1
	0,4			0,7					1,2			1,4			1,6	1,1
	0,7			0,8					1,5			1,7			2	1,4
	0,8				–				2			2,3			3	1,8

Примечание – d и D – соответственно диаметры отверстия и наружной поверхности подшипника; d отв – диаметр отверстия полого вала; D корп – диаметр наружной поверхности тонкостенного корпуса.

Таблица 5.6 – Значения коэффициента К3

	Fd	ctg	До 0,2	0,2 – 0,4	0,4 – 0,6	0,6 - 1	Свыше 1
	Fr
	К3		1	1,2	1,4	1,6	2

5.13 Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов под подшипники качения (по ГОСТ 3325)

		Класс точности			Номинальный диаметр, мм
	Посадочные				до 80		св. 80 до 500
		подшипников
	поверхности
		по ГОСТ 520			Шероховатость поверхности Rа
					по ГОСТ 2789,		мкм, не более
	Валов		0		1,25		2,50
		6	и 5		0,63		1,25
	Отверстий корпусов		0		1,25		2,50
		6;	5	и 4	0,63		1,25
	Опорных торцов запле-		0		2,50		2,50
	чиков валов и корпусов	6;	5	и 4	1,25		2,50

116

5.14 Допуски расположения посадочных поверхностей заплечиков валов и корпусов под подшипники качения (по ГОСТ 3325)

			Допуски торцового биения, мкм,			не более
	Номинальный	Заплечики валов			Заплечики отверстий
					корпусов
	диаметр
	d или D, мм			Класс точности подшипников
		0		6	0		6
	От 1 до 3	10		6	—		—
	Св. 3 до 6	12		8	18		12
	Св. 6 до 10	15		9	22		15
	Св. 10 до 18	18		11	27		18
	Св. 18 до 30	21		13	33		21
	Св. 30 до 50	25		16	39		25
	Св. 50 до 80	30		19	46		30
	Св. 80 до 120	35		22	54		35
	Св. 120 до 180	40		25	63		40
	Св. 180 до 250	46		29	72		46
	Св. 250 до 315	52		32	81		52
	Св. 315 до 400	57		36	89		57
	Св. 400 до 500	63		40	97		63

117

	5.15 Примеры выполнения схем полей допусков подшипниковых
				соединений
						+54
					Smin=14	G7
		Smax=11	+11			+14	Smax=79
0	+		js6	+
	-			0 -
			Nmax=31
		L0	-11	Ç170	l0
	Ç95
		-20
					-25
		а)				б)
			Масштаб: в 1 мм – 2 мкм
	а – соединение «внутреннее кольцо подшипника – вал» 95 L0/js6;
	б – соединение «наружное кольцо подшипника – корпус» 170 G7/l0
	5.16	Примеры обозначения на чертежах посадок подшипника качения
		и полей допусков сопрягаемых с ним деталей
					Б	Ra 2,5
				Ra2,5	)
L0	js6		G7 l0		+0,054 +0,014
Ç95			Ç170	0,035 А	Ç170G7(
						0,063	Б
					А
					95js6(±0,011)Ç
		Соединение		Отверстие корпуса		Вал
				118

6 Шпоночные соединения

6.1 Основные положения

Шпоночным соединением называют соединение вала с установленным на нем отверстием посредством шпонки, т.е. детали, представляющей собой призматический, клинообразный или сегментный брусок.

Вшпоночных соединениях имеются вал и отверстие, как в гладких цилиндрических соединениях. На валу и во втулке этого соединения выполнены пазы, расположенные вдоль оси. В эти пазы вала и втулки вставляется шпонка, которая дает возможность валу и втулке вращаться вместе.

Шпоночные соединения предназначены для получения разъемных не-

подвижных соединений, передающих крутящие моменты. Их применяют в случаях, когда к точности центрирования сопрягаемых деталей не предъявляется высоких требований: для соединения с валами зубчатых колес, шкивов ременных передач, муфт, маховиков, эксцентриков, рукояток и т.п. Шпоночные соединения отличаются простотой, компактностью, удобством разборки и сборки.

Вмашиностроении применяются шпоночные соединения с призматическими, сегментными, клиновыми и тангенциальными шпонками. Наибольшее распространение получили призматические и сегментные шпонки.

Шпоночные соединения с призматическими шпонками

Основные размеры шпоночных соединений с призматическими шпонками обозначены на рисунке 6.1 и представлены в 6.2.

А

Шпонка

Б

b

А - А

Б

призматическая

l

Втулка

А

2		45Å
t	h	•
		1
		s
		2
		t
1	1	d +
t	- t
d	d
Вал		r

Рисунок 6.1 – Шпоночное соединение с призматическими шпонками

Специфическая особенность шпоночных соединений заключается в том, что кроме гладкого цилиндрического соединения «вал – втулка1» в сопряжении участвуют три элемента:

поверхность паза во втулке;

поверхность паза на валу;

поверхность шпонки.

1 Рекомендуемые поля допусков в соединениях «вал-втулка» представлены в 6.3.

119

Работоспособность шпоночных соединений определяется в основном точностью посадок по ширине шпонки b, в зависимости от которых различают три вида соединений:

свободное соединение – это соединение с гарантированным зазором, обеспечивает подвижность сопряженных деталей при условии затрудненной сборки (для направляющих шпонок);

нормальное соединение – это соединение с переходной посадкой большей вероятностью получения зазора (для серийного и массового производства);

плотное соединение – это соединение с переходной посадкой и с приблизительно равной вероятностью зазоров и натягов, целесообразно использовать при реверсивных нагрузках с запрессовкой деталей при сборке (для единичного и серийного производства).

Для соединений с призматической шпонкой ГОСТ 23360 устанавливает всего пять полей допусков на сопрягаемые размеры пазов и одно поле допуска для ширины шпонки, которые представлены в 6.4. Все соединения шпонок с валом и втулкой производятся по системе вала. При этом шпонки по ширине b

обычно сопрягаются с валом по неподвижной посадке, а с втулками – по одной из подвижных посадок. Натяг необходим для того, чтобы шпонка не выпадала и не перемещалась при эксплуатации, а зазор – для компенсации неизбежных неточностей изготовления пазов и их перекоса.

Все остальные размеры шпоночного соединения с призматической шпон-

кой, кроме b (рис.6.1), являются непосадочными размерами, на которые ус-

тановлены следующие поля допусков:

высота шпонки h – по h11 (при h = 2-6 мм – h9);

длина шпонки l – по h14;

длина паза на валу и во втулке – Н15;

глубина паза вала t1 – по Н12;

глубина паза втулки t2 – по Н12.

Предельные отклонения на глубину паза вала t1 (предпочтительный ва-

риант) или на размер (d – t1) и на глубину паза втулки t2 или на размер (d + t2) зависят от высоты шпонки и должны соответствовать указанным в 6.5 значениям.

Параметры шероховатости поверхности элементов шпоночных соеди-

нений приведены в 6.6.

Условное обозначение призматических шпонок исполнения 1 состоит из номинальных размеров шпонки b x h x l и номера стандарта. Например, шпонка исполнения 1 с размерами b = 16 мм, h= 10 мм, l = 80 мм: Шпонка 16 х 10 х 80

ГОСТ 23360-78. Для исполнения 2 и 3: Шпонка 2(3)– 16 х 10 х 80 ГОСТ 23360-78.

Шпоночные соединения с сегментными шпонками

Основные размеры шпоночных соединений с сегментными шпонками обозначены на рисунке 6.2 и представлены в 6.7. Эти соединения отличаются от соединений с призматическими шпонками только формой шпонки.

При этом шпонка может быть в виде целого сегмента (исполнение 1) или в виде срезанного сегмента (исполнение 2). Шпонки первого исполнения используются для передачи крутящих моментов, а второго – для фиксации эле-

120