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,..., Сп — самосмазывающийся подшипник;
Т1,..., Тп — 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 RA и RВ (рис. 7). Далее определяется эквивалентная нагрузка на подшипник:
Rэ=(XRKK + YFa)К6KT,
где X -коэффициент радиальной нагрузки;
Y - коэффициент осевой нагрузки;
R - радиальная нагрузка (RA или RВ к зависимости от того, какой подшипник рассчитываем), берется большая из нагрузок;
Кк- коэффициент вращения (если вращается внутреннее кольцо,
Кк = 1, если наружное, Кк = 1,2);
K6- коэффициент безопасности (К6 =1 ÷ 3; для редукторов К6=1,3 ÷1,4 )
КТ -температурный коэффициент(КТ= 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
Rэ = RKкK6KT —для радиальных подшипников;
Rэ=Fа KкK6KT - — для упорных подшипников.
При п < 10 об/мин подшипник на долговечность не проверяется.
Кроме долговечности подшипник проверяется на статическую грузоподъемность:
Rэ≤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
, [Gсм]= 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
[τср] = 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;
dср —средний диаметр.
Шлицы подвергаются поверхностной закалке. Значение [Gсм] 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).
 |
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.
Наши рекомендации |
Рис.20