Universitatea POLITEHNICA din Bucureti

6Prof. Dr. Ing. A. Vian, Conf. Dr. Ing. N. Ionescu, Tolerane, Capitolul 10. Prescrierea preciziei suprafeelor i asamblrilor rulmenilor

Universitatea Politehnica din Bucureti

Prof. Dr. Ing. Aurelian VIAN, Conf. Dr. Ing. Nicolae IONESCU

Tolerane

( Note de curs (Partea a doua

Prescrierii preciziei unor suprafee i asamblri caracteristice

Capitolul 10

Prescrierea preciziei suprafeelor i asamblrilor rulmenilor

Bucureti, UPB, Catedra TCM

Capitolul 10

prescrierea preciziei suprafeelor i asamblrilor rulmenilor

10.1. Noiuni privind rulmenii i precizia acestora

A. Definiia i caracteristicile rulmenilor Definiia rulmenilor. Rulmenii sunt: ansambluri independente care compun lagrele, care au rolul de a transforma micarea de alunecare n micare de rostogolire (STAS 11305-80).

Caracteristicile rulmenilor se pot clasifica n trei mari categorii:

1. Caracteristici constructive definite de tipul constructiv al rulmenilor, precum

Rulmeni radiali cu bile (STAS SR 3041:1993);

Rulmeni radiali cu role (STAS SR 3043:1994);

Rulmeni radiali-oscilani cu role dispuse pe dou rnduri (STAS SR 7416:1993);

Rulmeni radiali-oscilani cu bile dispuse pe dou rnduri (STAS SR 3918:1994) etc.

2. Caracteristici dimensionale, determinate de principale dimensiuni ale rulmenilor, respectiv:

Diametrul inelului exterior, D;

Diametrul inelului interior, d ;

Limea rulmentului, b ;

Diametrele cilor de rulare, Dc pentru inelul exterior i dc pentru inelul interior; Diametrul corpurilor de rostogolire, dcr; Jocurile rulmenilor, respectiv jocul radial, Gr, i jocul axial, Ga.3. Caracteristici de precizie definite de faptul c rulmenii sunt ansambluri cu interschimbabilitate total, cu precizie dimensional i geometric foarte mare, care se obin, cel mai adesea, prin realizarea elementelor componente i asamblarea acestora pe grupe dimensionale, utiliznd metoda sortrii.

B. Aspectele preciziei rulmenilor Aspectele preciziei rulmenilor sunt:

1. Precizia de execuie a suprafeelor reperelor componente ale rulmenilor;

2. Precizia de asamblare a rulmenilor, respectiv de obinere a produsului de tip ansamblu cu caracteristici de precizie foarte bine precizate;

Precizia de montaj a rulmenilor, referitoare la precizia cu care se monteaz rulmentul cu carcasa i, respectiv, cu arborele, aspect determinat de ajustajul dintre rulment i carcas i cel dintre rulment i arbore.

10.2. prescrierea preciziei suprafeelor rulmenilor

Clasele de tolerane ale suprafeelor rulmenilor. Prescrierea preciziei de execuie pentru toate suprafeele pieselor componente ale rulmenilor se face pe prin precizarea unui numr de 5 clase de tolerane simbolizate cu

P2;

P4;

P5;

P6;

P0;

n ordinea creterii toleranelor, respectiv a scderii preciziei.

Semnificaia simbolizrii claselor de tolerane: Ansamblul celor dou caractere se numete clas de tolerane: P2, P4, P5, P6 i P0;

Litera P reprezint simbolul abaterii fundamentale; Cifra care urmeaz, 2, 4, 5, 6 i 0, reprezint simbolul treptei de precizie n care se execut dimensiunea.

Reprezentarea toleranelor suprafeelor rulmenilor

Alegerea claselor de tolerane ale rulmenilor. Cele 5 clase de tolerane ale rulmenilor se recomand s se utilizeze pentru rulmeni la care se cer urmtoarele caracteristici:

P2 i P4 asamblri la care se cere o centrare foarte bun, funcionare silenioas, ncrcri cu fore foarte mari i viteze de lucru mai mari de 50 m/s;

P5 asamblri cu centrare bun ncrcate cu fore mari i mijlocii i viteze de lucru de 20,60 m/s;

P6 asamblri cu centrare bun ncrcate cu fore variabile i viteze mai mici de 30 m/s;

P0 asamblri cu caracteristici obinuite, fr condiii de precizie mare i viteze mai mici de 30 m/s.

Calculul toleranelor suprafeelor rulmenilor. n calculul toleranelor suprafeelor rulmenilor, pe baza acestor clase de tolerane, se respect, practic, relaiile fundamentale ale calculului toleranelor pentru dimensiuni liniare de forma T = k i, pentru dimensiuni nominale cu valori cuprinse ntre 0 i 500 mm, i, respectiv, T = k I, pentru dimensiuni nominale cu valori cuprinse ntre 500 i 31500 mm.

10.3. prescrierea preciziei de asamblare a rulmenilor Precizia de asamblare a rulmenilor se refer la precizia care caracterizeaz rulmenii considerai ca ansambluri. Mrimile care determin precizia de asamblare a rulmenilor sunt:

1. Jocul radial al rulmenilor, Gr, respectiv, n funcie de stadiile prin care trece rulmentul ca ansamblu:

Jocul radial iniial teoretic, Grt: jocul radial prevzut la proiectare pe baza dimensiunilor prescrise;

Jocul radial iniial de control, Grc: jocul radial obinut la control, prin ncrcarea rulmentului cu o anumit sarcin;

Jocul radial de montare, Grm: jocul radial rezultat n urma montrii rulmentului n carcas i pe arbore;

Jocul radial de funcionare, Grf: jocul radial existent n timpul funcionrii rulmentului n lagr.

2. Jocul axial al rulmenilor, Ga, respectiv:

Jocul axial teoretic, Gat: jocul axial prevzut la proiectare pe baza dimensiunilor prescrise;

Jocul axial de funcionare sub sarcin, Gaf: jocul axial existent n timpul funcionrii.

Factorii care determin valorile jocurilor rulmenilor sunt:

1. Tipul constructiv al rulmentului (radial, radial axial etc.);

2. Tipul corpurilor de rostogolire (bile, role, ace etc.);

3. Numrul corpurilor de rostogolire, simbolizat prin z;

4. Fora la control etc.

10.4. prescrierea preciziei de montaj a rulmenilorA. Ajustajele rulmenilor Principalele tipuri de ajustaje. Precizia de montaj a rulmenilor este determinat de ajustajele pe care le fac rulmenii, respectiv:

Ajustajele inelelor exterioare cu carcasele, i anume:

Ajustaje cu joc;

Ajustaje intermediare;

Ajustaje cu strngere.

Ajustajele inelelor interioare cu arborii, respectiv:

Ajustaje intermediare;

Ajustaje cu strngere.

Reprezentarea ajustajelor rulmenilor. Reprezentarea acestor ajustaje este prezentat n figura 10.2.

Fig. 10.2

Sistemele de ajustaje ale rulmenilor. Rulmenii sunt ansambluri cu interschimbabilitate total, ajustajele rulmenilor se realizeaz n cele dou sisteme de ajustaje:

Ajustajele dintre inelul exterior i carcas se realizeaz n sistemul arbore unitar;

Ajustajele dintre inelul interior i arbore se realizeaz n sistemul alezaj unitar.

nscrierea n desene a preciziei de montaj a rulmenilor.

Regula de nscriere este cea cunoscut, cu recomandarea ca termenul Rul s se nscrie n faa clasei de tolerane a rulmentului:

Ajustaje ale inelului exterior cu carcasa (fig. 10.2):

Ajustaje cu joc: 100; 80etc.;

Ajustaje intermediare: 100; 80etc.;

Ajustaje cu strngere: 100; 80etc.

Ajustaje ale inelului interior cu arborele (fig. 10.2):

Ajustaje intermediare: 100; 80etc.;

Ajustaje cu strngere: 100; 80etc.

B. Factorii care determin alegerea ajustajelor rulmenilor

Conform STAS 6671 92 alegerea ajustajelor rulmenilor trebuie s aib n vedere urmtorii 5 factori:

1. Tipul i mrimea rulmentului;

2. Mrimea rulmentului;

3. Tipul i mrimea sarcinii forei care solicit rulmentul;

4. Modul de ncrcare a inelelor rulmentului;

5. Condiiile de exploatare a rulmentului.

I. Tipul rulmentului recomand ca:

Pentru rulmenii cu role s se aleag un ajustaj cu strngere mai mare n raport cu rulmenii cu bile.

Mrimea rulmentului recomand ca:

Pentru rulmeni mai mari alegerea unei strngeri mai mari, iar pentru rulmeni mai mici alegerea unei strngeri mai mici.

III. Tipul i mrimea sarcinii forei. Tipul sarcinii este definit de 2 factori,

Variabilitatea direciei,

Variabilitatea modulului acesteia,

n funcie de care o sarcin - for care solicit un rulment poate fi:

1. Sarcin - for fix, Pc, cnd fora este fix ca direcie i constant ca modul (fig. 10.3a i 10.3b);

2. Sarcin - for rotitoare, Prot, cnd fora este variabil ca direcie i constant ca modul;

3. Sarcin - for nedeterminat, R, cnd sarcina este variabil att ca direcie ct i ca modul, datorit unor ocuri, vibraii sau dezechilibrri n maini cu turaii mari, i poate fi rezultanta a dou fore, i anume una fix Pc i una rotitoare Prot, care pot fi Pc >>Prot sau Pc Prot d: Pc >Prot: inelul fix-ncrcare oscilant, inelul mobil-ncrcare circulant; d sarcin fix Pc i rotitoare Prot, dar Pc Prot (fig. 10.3c):

Inelul fix, exterior din figura 10.3c, este ncrcat oscilant deoarece suport aciunea sarcinii rezultante R numai pe o poriune din circumferina cii de rulare;

Inelul mobil, interior din figura 10.3c, este ncrcat circulant deoarece suport aciunea sarcinii rezultante R n toate punctele circumferinei cii de rulare.

Pentru sarcin fix Pc i rotitoare Prot, cazul Pc