Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя

  Отклонения расположения посадочных и опорных поверхностей вала и корпуса

С целью ограничения взаимного перекоса колец подшипников на чертежах задают допуски расположения посадочных поверхностей вала и корпуса. Перекос колец могут вызвать:
   - отклонения от соосности посадочных поверхностей вала и корпуса;
   - отклонения от перпендикулярности опорных торцов вала и корпуса;
   - деформации вала, корпуса и деталей подшипника в работающем узле. Допуски расположения поверхностей двух опор подшипниковых узлов задают относительно общей оси.

Общая ось - прямая, проходящая через точки пересечения осей двух посадочных поверхностей для подшипников качения с их средними сечениями. Вследствие неизбежных погрешностей общая ось, например вала, не совпадает с осью вращения заготовки при его изготовлении.
Кольцо подшипника, устанавливаемое с натягом, должно плотно прилегать торцом к опорной поверхности по всей окружности. Так как кольца обладают сравнительно небольшой жесткостью, то расположение торца подшипника при этом повторяет расположение опорного торца.
Если пренебречь погрешностями формы опорного торца, то отклонение от перпендикулярности можно контролировать по торцовому биению заплечиков (табл. 99, 100).

В ГОСТ 3325 рассмотрен простейший случай монтажа подшипников, когда торцы колец непосредственно прилегают к заплечикам вала или корпуса. Очень часто кольцо подшипника своим торцом упирают не в заплечик вала или корпуса, а в промежуточную деталь: дистанционное кольцо, крышку и т.д. В этом случае нормы, ограничивающие отклонение от перпендикулярности (табл. 99, 100), следует относить к опорному торцу детали, прилегающей к базовому торцу подшипника. Фактическое отклонение опорного торца может быть найдено в результате суммирования погрешностей изготовления всех сопряженных деталей подшипникового узла, численные значения которых должны быть назначены как некоторая доля от общей величины допустимой погрешности. Допуски расположения поверхностей деталей в общем случае определяют вероятностным расчетом в зависимости от конкретной конструктивной схемы [4].

За основу при назначении допусков расположения посадочных поверхностей вала и корпуса в соответствии с ГОСТ 3325-85 принимают предельно допустимый угол θ_max  взаимного перекоса колец подшипников.
Угол взаимного перекоса колец, вызванный деформацией валов и корпусов в работающем узле  θ_д, не должен превышать θ_д ≤ 0,2θ_max.
За допустимый угол θ_т= θ_в + θ_к перекоса осей вала и корпуса от технологических погрешностей их обработки и сборки принимают не более половины угла  θ_max взаимного перекоса колец подшипников:
   θ_т≤  θ_max/2.

Угол перекоса  θ_в, вызываемый погрешностями обработки вала, не должен превышать θ_в ≤ θ_т/3., а угол перекоса θ_к, вызываемый погрешностями обработки и сборки корпуса, не должен превышать θ_к ≤ 2θ_т/3.
Допускается в обоснованных случаях перераспределять между собой по значению углы перекоса θ_т и θ_д при условии, что ( θ_т + θ_д ) ≤  0,7θ_max.
Углы перекоса θ_т, θ_в, θ_к не должны превышать значений, указанных в табл. 103.
Допуски соосности в диаметральном выражении посадочных поверхностей относительно общей оси определяют по формулам:

для вала: Æ  лТ^в_рс = B tg q_в
для вала: Æ  лТ^к_рс = B tg q_к

При длине В = B₁ = 10 мм посадочного места они должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 103. При другой длине В = В₂, мм, посадочного места для получения соответствующих допусков соосности следует табличные значения умножить на 0,1В₂.
 На рис. 42 и 43 показаны обозначения допусков соосности относительно общей оси (базы А, Б) посадочных мест соответственно вала и корпуса.

Рис. 42 Обозначение допуска соосности
посадочных мест вала относительно общей оси

Рис. 43 Обозначение допуска соосности
посадочных мест корпуса относительно общей оси
 

  103. Допустимые углы θ_т, θ_в, θ_к взаимного перекоса колец от погрешностей обработки
 и допуски Ø T^в_рс, Ø T^к_рс (мкм) соосности посадочных поверхностей вала и корпуса
 в подшипниковых узлах различных типов

Разрешается вместо допуска соосности указывать допуск радиального биения посадочных мест относительно тех же баз.
Контроль плоскостности и отклонения от перпендикулярности торцов заплечиков вала и корпуса рекомендуют в отдельных случаях проводить с помощью набора фальшколец (или шаблонов) или по краске. Одно из колец набора должно прилегать к посадочной поверхности вала или отверстия корпуса, а своим торцом прилегать к опорному торцу заплечика без просвета (визуальная оценка).
Закрепительные и стяжные втулки, а также гайки с резьбой диаметром свыше 190 мм, поставляемые в комплекте, допускается изготовлять с метрической резьбой.
Значения торцового биения S_d узкого торца гайки для закрепительных точеных втулок относительно резьбы должны быть не более указанных в табл. 104.

104. Значения торцового биения S_d узкого торца гайки, мм, не более

Предельные радиусы галтелей вала и корпуса

 Основные размеры монтажных фасок колец подшипников и наибольшие предельные радиусы галтелей вала и корпуса установлены ГОСТ 3478-79 для радиальных, радиально-упорных, упорных шариковых и роликовых подшипников качения (рис. 44, 45 и табл. 105-107).
 На рис. 44 и 45 обозначены: А - торцовая поверхность; Б - теоретическая окружность (с радиусом r_smin), за предел которой не должен выступать материал кольца; В -поверхность отверстия или наружная поверхность подшипника; r_nom- номинальный размер координаты фаски; r_smin - наименьший предельный размер координаты фаски; r_smax - наибольший предельный размер координаты фаски;  r_asmax - наибольший предельный размер радиуса галтеля вала (рис. 45, а) или корпуса (рис. 45, б).

Рис. 44. Размеры монтажных фасок колец подшипников

Рис. 45. Предельные размеры радиусов 
галтелей вала (а) и корпуса (б)

По согласованию с потребителем фаски подшипников допускается изготовлять прямыми под углом 45° и с координатами, указанными в табл. 105-107.
Допускается изготовлять подшипники с симметричными фасками в осевом и радиальном направлениях.
Контур фаски не должен выходить за предел теоретической окружности радиусом  r_smin. сопрягающейся с поверхностями торца и отверстия (или наружной поверхностью) кольца.
Форма поверхности не регламентируется.
Размеры координат фасок упорных подшипников по табл. 107 установлены на фаски:
   - наружной поверхности свободного кольца и поверхности отверстия тугого кольца одинарного подшипника со стороны наружного торца;
   - поверхности отверстия среднего тугого кольца двойного подшипника со стороны обоих торцов.

105. Размеры координат монтажных фасок шариковых и роликовых радиальных, 
шариковых радиально-упорных подшипников и радиуса галтеля вала и корпуса, мм  

106. Размеры координат монтажных фасок
со стороны широкого торца внутреннего и наружного колец роликовых конических подшипников
 и радиуса галтеля вала и корпуса, мм
 

  Значения r_smin, r_smax  и r_asmax, приведенные в табл. 105-107, применяют при новом проектировании подшипников и по заказу
потребителя.  В остальных случаях применяют значения r_smin, r_smax и r_asmax, приведенные в табл. 108.
  Радиусы галтелей валов и корпусов проверяют радиусомерами или специальными шаблонами.
 

107. Размеры координат монтажных фасок шариковых и роликовых упорных одинарных
 и двойных подшипников и радиуса галтеля вала и корпуса, мм
 

108. Размеры координат монтажных фасок подшипников и 
наибольшие предельные радиусы галтелей вала и корпуса, мм