Расчет и выбор посадок подшипников качения на валы и в отверстия корпусов

Подшипники служат опорами для валов и вращающихся осей.
Подшипники качения – это стандартные сборочные единицы повышенной точности, которые изготовляются на специализированных подшипниковых заводах на специальном оборудовании повышенной точности.

Промышленностью изготовляются подшипники наружным диаметром от 1,5 до 2600 мм.
Подшипники ∅ 20…200 мм выпускаются крупными сериями.

Кольца подшипников и тела качения подбирают селективным методом.
Полная внешняя взаимозаменяемость позволяет быстро монтировать и заменять изношенные подшипники качения при сохранении их хорошего качества.
Подшипники обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, определяемым наружным диаметром наружного кольца и внутренним диаметром внутреннего кольца и неполной внутренней взаимозаменяемостью между телами качения и кольцами.

Точность геометрических параметров
подшипников качения
Определяется отклонениями на следующие параметры:
Ширина внутреннего и наружного колец В;
Ширина наружного кольца С, если внутреннее кольцо имеет иную ширину;
Номинальные диаметры отверстия внутреннего кольца и посадочной поверхности наружного кольца (d, D);
Средние диаметры отверстия внутреннего и наружного колец (dm, Dm);
dm=(dmax+dmin)/2, Dm=(Dmax+Dmin)/2,
где: dmax, Dmax и dmin, Dmin – наибольший и наименьший диаметры посадочных поверхностей колец подшипника.

Радиальное биение дорожки качения внутреннего кольца относительно его отверстия Ri;
Радиальное биение дорожки качения наружного кольца относительно его наружной цилиндрической поверхности отверстия Rа;
Монтажная высота однорядного конического роликового подшипника Т;
Непостоянство ширины кольца Up;
Точностью формы и взаимного расположения поверхностей колец подшипников и их шероховатости;
Точностью формы и размеров тел качения в одном подшипнике и шероховатостью их поверхностей;
Точностью вращения, характеризуемой радиальным и осевым биениями дорожек качения и торцов колец.

Классы точности
0 нормальный класс
6 повышенный класс
5 высокий класс
4 особо высокий класс
2 сверхвысокий класс
Категории подшипников для установки
дополнительных технических требований

Поля допусков (ГОСТ 25346-82) для корпуса и вала и поля допусков наружного и внутреннего колец подшипника (ГОСТ 520-2002)

Назначение полей допусков для вала и отверстия корпуса
при установке подшипников качения
класс точности подшипника качения;
вид нагружения колец подшипника;
тип подшипника;
режим работы подшипника;
геометрические размеры подшипника.

Влияние класса точности подшипника качения на выбор посадок
Для подшипников классов точности 0 и 6 рекомендуемый набор полей допусков посадочных поверхностей одинаков. Для более высоких классов точности подшипников качения набор полей допусков посадочных поверхностей несколько изменяется, в частности, применяются поля допусков более точных квалитетов.

Влияние вида нагружения колец подшипника
на выбор посадок
Внутренние кольца подшипников вращаются вместе с валом,
наружные кольца, установленные в корпусе, неподвижны. Радиальная нагрузка Р постоянна по величине и не меняет своего положения относительно корпуса.
I схема

II схема
Наружные кольца подшипников вращаются вместе с зубчатым колесом. Внутренние кольца подшипников, посаженные на ось, остаются неподвижными относительно
корпуса. Радиальная нагрузка Р постоянна по величине и не меняет своего положения относительно корпуса

III схема
Внутренние кольца подшипников вращаются вместе с валом, наружные кольца, установленные в корпусе, – неподвижны. На кольца действуют две радиальные нагрузки, одна постоянна по величине и по направлению Р, другая, центробежная Рц , вращающаяся вместе с валом. Равнодействующая сил Р и Рц совершает периодическое колебательное движение, симметричное относительно направления действия силы Р.

Пример обозначения посадок подшипника на чертеже