Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. – Донецк: Юго-Восток, 2011. – 238 с.

Система допусков и посадок служит для обеспечения взаимозаменяемости деталей. При сборке двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности соединения. Для круглых тел охватывающая поверхность — отверстие, а охватываемая — вал.
Зазор — положительная разность между диаметрами отверстия и вала, характеризующая возможность относительного перемещения соединяемых деталей. Натяг — отрицательная разность между диаметрами отверстия и вала до сборки, характеризующая степень сопротивления смещению одной детали относительно другой после их сборки. Посадка — характер соединения деталей, определяемый разностью между диаметрами отверстия и вала. Допуск — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Поле допуска — зона между наибольшим и наименьшим предельными размерами; верхняя граница поля допуска соответствует наибольшему, а нижняя — наименьшему предельному размеру.

Посадки подразделяют на:

  • посадки с зазором (ходовая посадка);
  • посадки с натягом (неподвижные посадки);
  • переходные посадки.

Наименьший зазор — разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала. Наибольший зазор — разность между наибольшим предельным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала. Наибольший натяг — разность между наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия. Наименьший натяг — разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия.

Посадки с нижним отклонением отверстия, равным нулю, составляют систему отверстия. Посадки с верхним отклонением вала, равным нулю, составляют систему вала.

Основные требования к посадкам подшипников качения

Расчетный ресурс подшипника качения может быть обеспечен при правильном выборе характера сопряжения колец с валом и корпусом, то есть при правильном выборе посадок, класса шероховатости и отклонений от геометрической формы посадочных поверхностей. Подшипники качения устанавливаются на валу по системе отверстия, а в корпусе — по системе вала.

Момент трения качения, стремящийся сдвинуть кольцо подшипника относительно посадочного места, обычно меньше момента трения на посадочных поверхностях. Следует обеспечить сохранение точности формы дорожек качения в результате посадки с натягом.

Для выбора посадок большое значение имеет направление действия нагрузки относительно кольца подшипника. Если кольцо подшипника находится в покое относительно направления действия нагрузки, такую нагрузку принято называть местной.

Если кольцо подшипника вращается по отношению к направлению действия нагрузки, то такую нагрузку принято называть циркуляционной. В данном случае кольцо воспринимает нагрузку последовательно всей окружной поверхностью дорожки качения.

Для роликовых подшипников назначают более тугие посадки, чем для шариковых.

Рекомендуемые квалитеты полей допусков валов и корпусов приведены в таблице 7.1 и таблице 7.2 [16]. Для монтажа на вал и в корпус используют систему посадок, изображенную на рисунке 7.1 [16].

Таблица 7.1 – Рекомендуемые посадки подшипников на сплошные стальные валы
Вид нагрузки Тип подшипника Диаметр вала Характер нагружения Рекомендуемые посадки
Местное нагружение внутреннего кольца шариковые радиальные и радиально-упорные все диаметры подшипник с подвижным внутренним кольцом L0/g6, L6/g6, L5/g5, L0/j6, L6/j6, L0/h6, L6/h6
Циркуляционная нагрузка на внутреннее кольцо шариковые до 40 мм нормальные нагрузки L0/j6, L6/j6, L5(L4)/j5
до 100 мм легкие нагрузки L0/j6, L6/j6
нормальные и тяжелые нагрузки L0/k6, L6/k6
до 200 мм легкие нагрузки L0/k6, L6/k6
нормальные и тяжелые нагрузки L0/m6, L6/m6, L5/m5
свыше 200 мм нормальные нагрузки L0/m6, L6/m6, L5/m5
тяжелые нагрузки, удары L0/n6, L6/n6, L5/n5
роликовые, игольчатые до 60 мм легкие нагрузки L0/j6, L6/j6, L5(L4)/j5
нормальные и тяжелые нагрузки L0/k6, L6/k6, L5(L4)/k5
до 200 мм легкие нагрузки L0/k6, L6/k6, L5(L4)/k5
нормальные нагрузки L0/m6, L6/m6, L5/m5
тяжелые нагрузки L0/n6, L6/n6, L5/n5
до 500 мм нормальные нагрузки L0/m6, L6/m6, L0/n6, L6/n6
тяжелые нагрузки L0/p6, L6/p6
свыше 500 мм нормальные нагрузки L0/n6, L6/n6
тяжелые нагрузки L0/p6
Примечание: поле допуска на диаметр отверстия подшипника обозначается Ldmp, то есть для классов точности подшипников 0, 6, 5, 4, 2 должны применять обозначения полей допусков диаметра отверстия в посадке L0, L6, L5, L4, L2. Например, посадка подшипника класса точности 6 с диаметром отверстия 30 мм на вал квалитета h6 обозначается 30L6/h6.
Таблица 7.2 – Рекомендуемые посадки подшипников в стальные и чугунные корпуса
Вид нагружения наружного кольца Дополнительная характеристика Рекомендуемая посадка
Радиальные подшипники
Местное (вращается вал) подшипник с легко подвижным в осевом направлении наружным кольцом H7/l6
необходима высокая точность (наружное кольцо чаще подвижное) H6/l5, Js6/l5
вал служит проводником тепла G7/l0
Циркуляционная (вращается корпус) или неопределенная легкая нагрузка, нормальная и ударная нагрузка K7/l0, K7/l6, M7/l0, M7/l6
тяжелая и ударная нагрузка N7/l0, N7/l6
тяжелая и сильная ударная нагрузка, тонкостенные корпуса P7/l0, P7/l6
Упорные подшипники
Осевая нагрузка упорно-радиальные сферические роликовые: нормальная нагрузка, тяжелая нагрузка E8/l0, E8/l6, G7/l0, G7/l6
Посадки подшипников качения

Рисунок 7.1 – Посадки подшипников качения

Практика показала, что чаще применяются посадки на вал: g6; h6; j6; k6; m6; n6; p6; r6, в случае более высоких требований к точности вращения — h5; j5; k5; m5; посадки в корпус: G7; Н8; Н7; J7; К7; М7; N7; Р7, а при высоких требованиях к точности вращения: J6; К6; М6; N6; Р6.

При использовании корпусов из легких сплавов необходимы более плотные посадки, чем в случае стали и чугуна, из-за меньшей твердости и большего коэффициента температурного расширения. В таблице 7.2 предусмотрены посадки в цельный корпус. В отдельных случаях при монтаже подшипника в разъемный корпус следует избегать посадок с натягом в корпус вследствие возможного защемления наружного кольца, что может привести к деформации и нарушению распределения сил в подшипнике.

При циркуляционном нагружении требуется неподвижное соединение кольца с валом или корпусом, при местном — более свободное. Выбор посадок по опыту применения по аналогии с существующими подшипниковыми узлами, работающими в равных или близких условиях, является самым распространенным и проверенным.

< 6.6. Цепи, канаты, блоки Содержание 7.2. Фундаменты >