Что означает класс точности подшипника

Подшипники: зазоры, класс точности, что такое C, P, ABEC, ГОСТ, как связаны, на что влияют.

Чтобы долго не томить, начну сразу с таблицы соответствий:
Зазоры по ГОСТ 520 ( ISO-492 ):
нет ( C1 ) — уменьшенный зазор (меньше чем С2)
6гр ( С2 ) — зазор подшипника меньше нормального
не обозначается/нормальная гр. ( СN**/не обозначается) – нормальный зазор
нет ( CM*** ) — зазор подшипников для электродвигателей (бОльше нормального, но меньше чем С3)
7гр ( С3 ) – зазор подшипника больше нормального
8гр ( С4 ) — зазор в подшипнике больше чем С3
9гр ( С5 ) — зазор в подшипнике больше чем С4

Класс точности: старое обозн. / ГОСТ 520 / ISO-492 / ABEC
Н / 0 или не пишется / P0 / ABEC1 — Нормальный
П / 6 / P6 / ABEC3 — Повышенный
ВП / нет / нет/ нет — Особо повышенный промежуточный
В / 5 / P5 / ABEC5 — Высокий
АВ / нет / нет / нет — Особо высокий промежуточный
А / 4 / P4 / ABEC7 — Прецизионный
СА / Т / нет / нет — Особо прецизионный
С / 2 / P2 / ABEC9 — Сверхпрецизионный:

Теперь собственно Чуть-чуть букафф:

Я довольно долго думал, что зазор и точность — одно и то-же, только «в профиль». Т.е. чем больше подшипник болтается (люфтит) — тем ниже точность.
Оказалось, что всё гораздо лучше и зазор и точность — разные величины, обозначающиеся разными цыфирьками/букаффками.
Начнем с ЗАЗОРов:
«Радильный зазор подшипника — это смещение в радиальном направлении на расстояние, на которое можно сместить наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца подшипника без приложения усилия.
Осевой зазор подшипника — это смещение в осевом направлении, на расстояние, на которое можно сместить наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца подшипника без приложения усилия.

Использование подшипников в зависимости от групп зазоров:
С уменьшенным зазором:
— Необходимость повышения жесткости в осевом и радиальном направлениях, например, в скоростных узлах;
— по условиям эксплуатации ожидается повышенный нагрев наружного кольца относительно внутреннего кольца.

С нормальным зазором:
— Относительно небольшие частоты вращения и нагрузки.
— Наружные кольца монтируются в корпус с зазором.
— Внутренние кольца монтируются на вал с натягом.
— Температура внутреннего кольца выше чем у наружного на 5-10 градусов.
Нормальная группа — обеспечивает при обычных для большинства случаев посадках и температурных условиях удовлетворительную работу подшипникового узла.

С увеличенным зазором:
— Повышенный нагрев внутреннего кольца.
— Подшипник работает с высокими динамическими нагрузками, поэтому кольца монтируют с повышенным натягом.
— Наличие перекосов внутренних колец относительно наружных по различным причинам.

Также зазоры бывают:
Начальный радиальный зазор — это зазор в подшипнике до установки его на вал и в корпус.

Посадочный радиальный зазор — это зазор в подшипнике после установки его на рабочее место, т.е. после уменьшения внутреннего диаметра наружного кольца и увеличения наружного диаметра внутреннего кольца в результате образования посадочного натяга. При этом в подшипнике либо сохраняется некоторый зазор, либо образуется натяг.

Естественно, маркировка касается «Начального радиального зазора»

В принципе, чем меньше зазоры, тем выше точность вращения подшипника, больше его долговечность, одновременно — работает большее количество тел качения, меньше ударная нагрузка от вибрации. Однако, подшипники с начальным радиальным зазором, равным нулю, не выпускаются. Дело в том, что если в подшипнике вследствие тех или иных причин (см. выше) образуется натяг, это приводит к еще бОльшему тепловыделению и как следствие, нагреву и еще бОльшему натягу. Если подшипник и не заклинит, то повышенный износ обеспечен. Вплоть до разрушения или заклинивания.

Подшипникам, изготовленным с радиальным зазором, соответствующим нормальной группе, дополнительно не обозначаются ни по ГОСТ ни по ISO.

В ГОСТ 520-2002 предусматриваются следующие группы: 6, нормальный, 7,8,9
В ISO — C1, C2, CN, C3, C4, C5.
Имеют следующие соответствия*:
нет ( C1 ) — уменьшенный зазор (меньше чем С2)
6гр ( С2 ) — зазор подшипника меньше нормального
не обозначается/нормальная гр. ( СN**/не обозначается) – нормальный зазор
нет ( CM*** ) — зазор подшипников для электродвигателей (бОльше нормального, но меньше чем С3)
7гр ( С3 ) – зазор подшипника больше нормального
8гр ( С4 ) — зазор в подшипнике больше чем С3
9гр ( С5 ) — зазор в подшипнике больше чем С4

По стандарту ISO, если в обозначении подшипника ничего не указано – зазор подшипника нормальный.
*) группы зазоров по ГОСТ разнятся для разных типов подшипников, тут приведено соответствие для радиальных. Для других можно ознакомиться тут: aprom.by/cgi-bin/article.pl?words=zazor
**) используется только в комбинации с буквами, обозначающими уменьшенное или смещенное поле зазора
***) в ISO такого нет, это обозначение де-факто.

Теперь ТОЧНОСТЬ
Точность изготовления подшипников влияет на очень многие параметры работы:
— скорость вращения,
— вибрации,
— срок службы.
С повышением класса точности возрастают точностные требования ко всем элементам подшипников как внутренним, обеспечивающим точность вращения и радиальные зазоры между телами качения и дорожками колец, так и внешним, обеспечивающим посадку колец в изделии.
К примеру, класс точности влияет на потери на трение при вращении: чем точнее изготовлен подшипник, тем меньше трение тел качения, сепаратора и обойм, а значит меньше тепловыделение и выше скорость вращения.
Предельная частота вращения подшипников, приведенная в справочниках соответствует классу точности 0.
Класс точности 5 позволяет повысить скорость шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников, а также радиальных роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами в 1,5 раза, класс 4 — в 2 раза.

Соответствие: старое / ГОСТ 520-2002 / ISO-492 / ABEC
Н / 0 или не пишется / P0 / ABEC1 — Нормальный
П / 6 / P6 / ABEC3 — Повышенный
ВП / нет / нет/ нет — Особо повышенный промежуточный
В / 5 / P5 / ABEC5 — Высокий
АВ / нет / нет / нет — Особо высокий промежуточный
А / 4 / P4 / ABEC7 — Прецизионный
СА / Т / нет / нет — Особо прецизионный
С / 2 / P2 / ABEC9 — Сверхпрецизионный
Конкретные величины можно посмотреть здесь: docs.cntd.ru/document/1200086914

Фирма SKF комбинирует обозначение точности и зазора, например:
P6 Точность размеров и вращения соответствует классу 6 по стандарту ISO.
P63 P6 + C3 (точность + зазор)
P62 P6 + C2 (точность + зазор)
…
полный текст здесь: aprom.by/cgi-bin/article.pl?words=class

Теперь расшифровка обозначений подшипников:
Пример, 75-313ЕШ2:
7 — радиальный зазор по 7-му ряду ( С3 ),
класс точности 5 (В / 5 / P5 / ABEC5 — Высокий)
313 — обозначение стандартного шарикового подшипника с внутренним диаметром d=65 мм.
E- текстолитовый сепаратор,
Ш2 — требования по уровню вибрации.
Номер группы зазоров может стоять отдельно от обозначения, например, на торце кольца со стороны, противоположной нанесенному обозначению.

С-236207е — сверхпрецизионный подшипник

2М5-1000905
2 — ужесточенная группа момента трения — 2 ряд ( aprom.by/cgi-bin/article.pl?words=trenie )
М-радиальный зазор по нормальной группе
5-класс точности подшипника (В / 5 / P5 / ABEC5 — Высокий)
1000905 — основное условное обозначение подшипника

624-1080097
6 — особо ужесточенная группа момента трения — 6 ряд
2 — радиальный зазор по второй группе (2я группа присутствует для шариковых подшипников с коническим отверстием, двухрядных, роликовых, игольчатых, …)
4 — класс точности подшипника ( А / 4 / P4 / ABEC7 — Прецизионный )
1080097 — основное условное обозначение подшипника

Приведу цитату для роллеров:
«В любом спортивном магазине – в отделе зачастей для роликов или скейтов продаются подшипники 608 трех классов — АВЕС 3, АВЕС 5 и АВЕС 7. Грамотный продавец скажет, что чем выше класс, тем выше качество и поэтому выше цена. АВЕС — система классификации шариковых подшипников, принятая в США и широко распространенная в скейтово-роллерном мире.
****) На самом деле классы АВЕС (1, 3, 5, 7, 9) определяют только допуски, то есть отклонения от основных заданных размеров.
Допуски влияют на качество, но в гораздо меньшей степени, чем, например, материалы, из которых изготовлены детали, конструкция крышек и тип смазки, или то, насколько хорошо отшлифованы дорожки, по которым катятся шарики. Не менее важно, насколько плотно подшипник садится на ось и сидит в колесе: потери в посадке приводят к потерям в скорости. Специалисты скажут, что важнее не класс, а производитель подшипников. Разницу между АВЕС 1 и АВЕС 5 можно почувствовать, если разогнаться, скажем, до 32 000 оборотов в минуту, то есть до скорости больше 500 км/ч. 🙂 «

Источник

Классы точности подшипников

Различие заключается как в точности изготовления деталей (допуска), включая их габаритные размеры, так и всего подшипника и точности его вращения, при этом, если точность деталей разная, подшипнику присваивается класс наименее точной из них.

Разумеется, класс точности подшипника очень сильно влияет на его цену, например, один и тот же тип 46115 по классу точности 6 (для общего применения) будет стоить порядка 700 рублей, а по классу Т (высокоточный для станков) — 2500, то есть более, чем в 3 раза дороже.

Современная система классов точности подшипников качения

Подшипник самого высокого класса точности

Для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально- упорных подшипников:

8, 7, нормальный, 6, 5, 4, Т, 2

Для роликовых конических подшипников:

8, 7, 0, нормальный, 6X, 6, 5, 4, 2

Для упорных и упорно-радиальных подшипников:

8, 7, нормальный, 6, 5, 4, 2

Указанная система применяется в ГОСТ520-2002, отличающемся от предыдущих версий, в частности, 520-89. Нормальный класс — аналог обозначения 0.

Цифра или буква, указывающая на класс точности, проставляется слева от номера подшипника, сразу перед черточкой (именно последним знаком, поскольку знаков может быть несколько, а первый, самый левый, может указывать на группу радиального зазора или что-либо еще). Рассмотрим на примере:

Цифра 7 здесь указывает на группу радиального зазора больше нормального, 0 — класс точности (при отсутствии в дополнительном обозначении других знаков 0 не пишется), 42415 — собственно номер.

Кроме указанных выше классов точности для роликовых конических подшипников по показателю монтажная высота устанавливается нормальная и повышенная степени точности. Нормальная точность специального обозначения не имеет. Повышенная точность обозначается буквой «У», которая проставляется в номере справа от обозначения класса точности, но левее знака тире (например, 6У-7307А).

Взаимозаменяемость классов точности

Очень часто, особенно на какое-то старое оборудование, нужны подшипники, которые уже не выпускаются тем или иным классом точности. Нужно подобрать изделие, подходящее для того же узла. Классы точности можно разделить на две группы — в первую входят Т, 2 и 4, во вторую — 5, 6, 0. Более того, в последнее время для первой группы наблюдается тенденция объединения входящих в нее классов в один (да и для второй тоже, поскольку 5 класс практически уже не выпускается). Так, лидер отрасли в нашей стране, ЕПК, многие типы подшипников классов Т и 4 реализует по одинаковой цене, из чего можно сделать резонный вывод, что они мало чем отличаются.

Система, принятая за рубежом

В импортных подшипниках количество классов точности меньше (к чему, видимо, идет и наша промышленность) — их всего три: стандартный класс (P6), который обычно в номере не указывается, Р4 и Р2. Некоторые производители используют еще и P5. Однако, несмотря на стандартизацию, чрезвычайно важен конкретный производитель — выполненные по, казалось бы, одному классу точности подшипники разных марок могут очень сильно отличаться. Наиболее высокоточные подшипники (P2) ведущих производителей являются стратегической ценностью и в другие страны не поставляются (например, в России купить практически невозможно). Стоит отметить, что продукция ведущих зарубежных производителей, таких как SKF (Швеция), FAG и INA (Германия), Koyo, NSK, NTN (Япония), Timken (США) и некоторых других по точности посадочных размеров и вращения превышает российский 6-ой класс и близка к российскому 5-му классу или даже превышает его, приближаясь к 4-му.

Стоит отметить, что на самом деле существует сразу несколько разных стандартов (кликните по миниатюре ниже): помимо ISO, это AFNOR (Франция), ABEC/RBEC (США), DIN (Германия), JIS (Япония). Мы не будем заострять на них внимание, поскольку на отечественном рынке проще всего ориентироваться по ISO, да и вообще для подавляющего большинства потребителей классы точности импортных подшипников качения не представляют интереса — практически вся продукция продается по классу точности, аналогичному нашему 6, а то что выше — слишком дорого и гораздо экономичнее продукция наших заводов. Гораздо важнее, как указывалось выше, ориентироваться по брендам (см. раздел «импортные подшипники»).

На что нужно обратить внимание

Помимо собственно класса точности подшипника качения, чрезвычайно важно, чтобы он был идентичен, то есть не подделкой, и был изготовлен предприятием с историей и известным товарным знаком, а не с клеймом и паспортом фирмы-однодневки, которой через пару лет уже не станет (производятся такие подшипники обычно на полукустарных фабриках Китая и никто даже и не думает о всяких там классах точности — лишь бы были минимальные затраты на производство). В последнее время на российском рынке такой продукции появилось огромное количество — причем подделываются очень часто именно подшипники высоких классов точности, так как, во-первых, их можно гораздо дороже продать, во-вторых, для того чтобы их купить, потребителю необходимо приложить усилия для поиска — далеко не каждая фирма может позволить себе держать на складах, как Вы уже поняли, очень даже недешевую продукцию в достаточном количестве. В этих условиях нечистым на руку дельцам очень удобно действовать.

Типичная подделка под продукцию Саратовского подшипникового завода — нет даже никаких дополнительных обозначений в номере. Сепаратор с выбоинами и зазубринами.

Есть еще один очень важный нюанс — значительная часть подшипников наивысших классов точности используется при чрезвычайно высоких оборотах и быстро вырабатывает свой ресурс, не теряя при этом своего внешнего вида. То есть фактически непригодное уже для эксплуатации изделие выглядит как новое. Такие подшипники зачастую реализуются коммерческим фирмам по бросовым ценам, а затем вновь поступают в продажу!

Источник

Класс точности подшипников

Класс точности подшипника — это показатель, характеризующий предельные отклонения реальных значений параметров от номинальных.

В некоторых механизмах (обычно массовых бытовых устройствах) критичным фактором выступает цена, а прочие характеристики играют второстепенную роль. В других случаях решающее значение отведено бесшумности, точности, плавности хода, способности выдерживать большую скорость вращения без проявления паразитных вибраций и резонансов. Такие высокие требования предъявляются к механизмам транспортных средств, узлам прецизионных станков, роботов.

Повышение точности изготовления подшипника неминуемо ведёт к возрастанию себестоимости. Разделение на классы точности позволяет выбрать подшипник, одновременно удовлетворяющий минимальным техническим требованиям, но при этом не являющийся избыточно точным, а значит — и избыточно дорогим.

Класс точности определяет допуски на подшипники, т.е. точность размеров, точность выполнения и т.д. Классы точности регулируются стандартами, такими как ISO и ГОСТ. Эти стандарты предписывают допуски и допустимые ограничения погрешности для размеров границ (диаметра отверстия, наружного диаметра, ширины, фаски и конуса), необходимые при установке подшипников на валы или в корпуса.

Для точности обработки стандарты устанавливают допустимые пределы изменения диаметра внутреннего отверстия, среднего отверстия, наружного диаметра, среднего наружного диаметра и ширины дорожки качения или толщины стенки (для упорных подшипников). Точность работы определяется как допустимые пределы для биения подшипника.

Допуски на выносы подшипников включены в стандарты для радиального и осевого биения внутреннего и наружного кольца, внутреннего кольца бокового биения с отверстием, наружного кольца с боковой стороны.

На что влияет класс точности подшипника

Совокупность характеристик, установленных классом точности, оказывает непосредственное влияние на функционирование подшипника. В частности, от класса точности будет зависеть максимально допустимая скорость вращения, степень вибрации при работе, громкость шума, уровень потерь на трение и выделение тепла — следовательно, и коэффициент полезного действия.

Классы точности подшипников качения согласно международным стандартам ISO Международной организацией по стандартизации был принят ряд документов (ISO 492, ISO 199 и другие), описывающих классы точности подшипников качения. Для наиболее распространенных в технике радиальных подшипников в нём выделено пять градаций в порядке повышения точности: нормальный класс, класс 6, класс 5, класс 4, класс 2.

Классы точности РФ

На территории Российской Федерации принят ГОСТ 520—2002, устанавливающий следующие классы точности подшипников качения:

Зарубежные региональные классы точности подшипников

Существует множество региональных систем классификации подшипников по классам точности. Наиболее распространены следующие:

Поскольку все перечисленные страны являются членами ISO, то региональные классы точности соответствуют международным. Исключение составляют стандарты ANSI и AFBMA, незначительно отличающиеся от ISO в некоторых случаях.

Для сопоставления существующих стандартов с мировыми ISO следует воспользоваться специальной конвертирующей таблицей.

Таблица соответствия региональных систем класса точности к международной ISO

Для наиболее распространённых типов подшипников таблица соответствия имеет следующий вид:

Сравнение между различными системами

Как следует из таблицы, международный стандарт ISO, а также региональные JIS, DIN, ANSI/AFBMA предполагают, что нормальный класс точности (Class 6x, ABEC1, RBEC1) является минимально возможным. ГОСТ 520—2002 же допускает низшие классы точности 8 и 7, однако применять их не рекомендуется, и в общемировой практике подшипники с подобной низкой точностью изготовления вышли из употребления. Кроме того, российский стандарт вводит класс точности Т, отсутствующий в ISO.

Таблица позволяет находить эквивалент подшипников разных стран-производителей. В случае, когда прямого соответствия не существует, выбирают наиболее близкий класс в сторону повышения.

Например, на американском оборудовании требуется заменить заводской конический роликовый дюймовый подшипник с точностью Class 2 на аналог от европейского производителя. Однако в стандарте ISO 578 такой класс отсутствует. Тогда необходимо выбрать подшипник Class 3 как наиболее близкий по характеристикам точности изготовления. Подобным образом заменяются подшипники класса 8, 7, Т в оборудовании российских производителей.

Классы точности подшипников скольжения

В рабочем режиме в подшипниках скольжения непосредственного механического контакта между поверхностями вала и втулки не происходит. Между деталями присутствует зазор, заполненный слоем смазочного материала, исключающего соприкосновение трущихся поверхностей.

Однако при пуске вала имеется кратковременный период так называемого граничного трения — режима, при котором поверхности вкладыша и вала входят в непосредственный механический контакт, что приводит к их разрушению.

После того, как необходимая скорость набрана, силы в подшипнике уравновешивают вал — и наступает режим жидкостного трения, при котором контакта между трущимися поверхностями нет, а трение происходит лишь между слоями разделяющей их смазки.

Классы точности подшипников скольжения введены с целью определения влияния шероховатостей поверхностей, получаемых в ходе эксплуатации (режима граничного трения). ГОСТ 4386-3-96 устанавливает пять классов в зависимости от состояния поверхности скольжения: A, B, C, D, E, где класс A присваивается подшипникам скольжения с максимально гладкой поверхностью, а E — с наиболее шероховатой.

Источник