Определение правильной посадки для подшипника является ключевым фактором, позволяющим обеспечить долговечность и прочность всей конструкции. Это главнейшее условие для работоспособности детали.
Как выбрать посадку для деталей качения
В перечень определяющих факторов входят:
- особенность, направленность и сила нагрузки, воздействующая на механизм;
- точность детали;
- частота вращения;
- подвижность или статичность соответствующей окружности.
Одно из главных параметров для определения – это подвижность или прочная фиксация кольца. Неподвижная окружность предполагает монтаж с минимальным люфтом; медленное прокручивание для нее является позитивным моментом, не допускающим местного изнашивания и минимизирующим общее изнашивание. Окружность, которая оборачивается, непременно должна быть зафиксирована с натягом, не допускающим проворачивания к посадочному покрытию.
Условия эксплуатации
Для машиностроительной промышленности при невысоких или средних степенях нагрузки стандартным является класс точности 0. При значительных параметрах точности эксплуатируется 6 класс. Повышенные обороты вращения требуют изделия 5 и 4 уровней и в порядке исключения – 2. Условия эксплуатации отыгрывают здесь главную роль.
Специфика функционирования подшипников такова, что они накаляются сильнее, чем механизмы, на которых установлены детали. Нагрев способен ослабить посадку внутренней окружности, в то время как расширение внешней может помешать осевому передвижению. Трение уплотнений подшипниковых деталей может спровоцировать выделение тепла, ослабляющее посадочное место на внутренней окружности.
Посадка может оказаться под воздействием температуры окружающей среды и направленности теплопотока. Эти условия необходимо учитывать для правильной установки и максимальной долговечности детали.
Типы нагрузок
Вращение означает перемещение окружности изделия под влиянием воздействующей на него нагрузки. Вращающаяся окружность должна крепиться в статическом положении, с натягом, а неподвижное кольцо следует помещать в отверстие с наименьшим люфтом, сравнительно свободно.
Обычно выделяют три разновидности нагрузки.
1. Вращающаяся
Окружность механизма оборачивается при статичной нагрузке или же не перемещается под воздействием вращения. Если посадка свободна, то окружность под воздействием нагрузки прокручивается, что провоцирует контактную коррозию и изнашивание рабочей поверхности. Для профилактики подобных явлений окружность нужно установить с натягом нужной силы. Подвижное кольцо не может прокручиваться благодаря установке с натягом. Это помогает избежать изнашивания рабочего покрытия, коррозии, разбалансировке механизма, чрезмерному накаливанию и т.д. Посадка детали происходит на вал механизма, работающий под нагрузкой.
2. Статичная
Окружность и влияющая на нее нагрузка неподвижны или они оборачиваются с одинаковой скоростью. Такие условия не предполагают прокручиваний, поэтому натяг в таких условиях не нужен.
3. Произвольная
Предполагает действие переменного нагружения, пиковых и непропорциональных нагрузок, вибраций. Точно классифицировать тип нагрузки нельзя, а это, особенно в условиях тяжелой грузоподъемности, провоцирует риск преждевременного изнашивания и разрушения детали. Поэтому и внутреннюю, и внешнюю окружность необходимо монтировать с натягом. Посадка требуется идентичная той, что в условиях вращающегося нагружения.
Если по технологии внешняя окружность должна перемещаться в осевом направлении, следует прибегнуть к свободной посадке, однако это может привести к быстрому корпусному износу и коррозии металла. Чтобы не допустить таких проявлений, важно предусмотреть защиту посадки или установить подшипниковую деталь, способную компенсировать смещение по оси благодаря своим особенностям (роликовые детали цилиндрической формы, игольчатые ролики и т.д.). Окружности этих изделий допускают монтаж с натягом.
Конструкция и материалы
Посадка окружности не должна деформировать изделие. Спровоцировать повреждения могут недочеты в конструкции вала или корпусные дефекты (неравномерность толщины стенок, нарушение сплошного покрытия поверхности).
Детали, устанавливаемые в корпусах с тонкими стенками, должны иметь максимально прочную посадку по сравнению с той, которая рекомендуется для сплошных валов или корпусов, выполненных из чугунного материала.
Корпуса, произведенные из прочих металлов, кроме чугуна и стали, могут требовать иной посадки. Это зависит от свойств надежности и температурной устойчивости сплавов.
