Как по клейму 204 определить тип и размеры подшипника качения

Кольцо ещё сидит в корпусе, а шейка вала уже ушла в заявку на токарную: в строке написано «подшипник качения 204» или ещё короче — «ступенчатый». По такому тексту нельзя ни купить замену, ни проточить посадочную поверхность вала. Подшипник качения — это узел из двух колец и тел качения, который отделяет вращение от скольжения; тип, уплотнение, зазор и класс точности в габарит 20×47×14 мм не входят. Ниже — как прочитать клеймо 204, что снять до разборки и какие поля допуска заложить на вал и в корпус.

Что записать до съёма подшипника качения

До съёма подшипника качения с кольца списывают всё клеймо, а не только три цифры, которые бросаются в глаза. У открытого исполнения на торце часто стоит короткое 204. Рядом или на той же строке бывают цифры до дефиса и приставка перед основным номером: группа зазора, класс точности, шайбы или контактные уплотнения. Суффикс после номера тоже пишут в заказ.

Отдельно фиксируют, какая деталь вращается относительно нагрузки и куда направлена сила. Для радиального узла записывают, вращается вал, корпус или оба, и постоянно ли направление радиальной силы. Эти записи задают посадку: посадочная поверхность вала при циркуляционном и при местном нагружении получает разные поля допуска. Осевую силу отмечают отдельно: в одну сторону, в обе или её почти нет. Без этой пары фактов 204 легко меняют на номер с тем же отверстием и другой схемой сил.

В заявку на вал переносят полную строку и три факта: что вращается, куда смотрит радиальная сила, есть ли нагрев кольца или плотный натяг. Посадочную поверхность вала точат по этой строке.

Как устроено обозначение 204

Две последние цифры основного обозначения — код отверстия. Для кода 04 и выше диаметр равен коду, умноженному на 5: 04 даёт 20 мм. Третья цифра справа — серия диаметров: у 204 это 2, лёгкая серия. Четвёртая цифра — тип подшипника качения. Тип 0 означает шариковый радиальный однорядный подшипник; в коротком номере 204 этот ноль опущен. Подшипник 204 является исполнением шарикового радиального однорядного подшипника.

С приставкой уплотнения ноль типа виден в записи: 180204 — это 18 и 0204. На клейме 76-180204 дефис отделяет левую группу знаков от номера. Справа от дефиса: 18 — два контактных уплотнения, 0 — тип, 2 — серия, 04 — отверстие. Слева от дефиса первая цифра — группа зазора, вторая — класс точности.

Размеры этого исполнения нормирует ГОСТ 8338-75: подшипник 204 имеет габарит 20×47×14 мм при фаске кольца 1,5 мм. В ISO тому же конверту соответствует 6204. Уплотнение, зазор и класс в эти три числа не входят: их нет ни в коротком 204, ни в строке ISO 6204.

Уплотнение, внутренний зазор и класс точности

По ГОСТ 3189 у 76-180204 слева от дефиса стоят группа зазора 7 и класс точности 6, справа — приставка двух контактных уплотнений и номер с уже видимым нулём типа. Один габарит 20×47×14 мм при этом закрывает несколько исполнений.

Внутренний зазор — свободный радиальный ход одного кольца относительно другого до посадки. Внутренний зазор назначают по ГОСТ 24810-81: группа 6 близка к C2, нормальная (на клейме часто не пишется) — к CN, 7 — к C3, 8 — к C4, 9 — к C5. Нормальная группа закрывает обычную работу при умеренном натяге и без перепада температур. Увеличенный зазор не назначают про запас. Натяг посадки уменьшает рабочий зазор, поэтому группу 7 берут, когда плотная посадка или нагрев внутреннего кольца этот ход уже выбирает.

Класс точности задаёт ГОСТ 520. Нормальный класс 0 обычно не маркируют. Точнее идут 6, 5, 4 и 2. Класс выше 0 меняет и биение подшипника, и ряд допуска посадочных мест. Цифра 6 перед дефисом — точность самого подшипника, поле k6 — допуск шейки.

Приставки перед коротким 204 в цехе читают так: 60 — одна защитная шайба, 80 — две шайбы, 160 — одно контактное уплотнение, 180 — два контактных уплотнения, 50 — канавка под стопорное кольцо. По ГОСТ 3189 ноль типа сидит внутри, поэтому 180204 — это 18 плюс 0204. Буквенные суффиксы сепаратора сверяют по каталогу завода. Контактное уплотнение касается кольца и не даёт заплечику наехать на кромку; шайба кольца не касается.

Радиальная и осевая нагрузка типа 204

Шариковый радиальный однорядный подшипник типа 204 несёт радиальную силу и осевую в обе стороны. Дорожки симметричны, поэтому осевая сила допустима в обе стороны. Допустимую осевую берут из каталога по его коэффициентам: она зависит от отношения осевой силы к радиальной и от ряда коэффициентов для данного зазора. Процент от грузоподъёмности здесь не считают: предел осевой силы берут из каталога.

В тот же конверт 20×47×14 мм садятся другие типы, и замена по линейке микрометра их не различает. 1204 — шариковый сферический двухрядный: он тоже радиальный, но допускает перекос колец и слабее держит ось. 36204 — радиально-упорный шариковый; осевую силу он принимает преимущественно в одну сторону, а двусторонний упор собирают парой. Аналог этого ряда в ISO — номера вида 7204, габарит тот же. Упорный ряд под преобладающую осевую силу имеет другую геометрию и в корпус под 204 не встаёт.

Если в узле есть и радиальная сила, и осевая в обе стороны без перекоса, остаётся шариковый радиальный однорядный. Если вал гуляет по перекосу, смотрят 1204. Если осевая направлена в одну сторону и явно больше радиальной, смотрят радиально-упорный ряд.

Что имеют в виду под ступенчатым подшипником

Слов «ступенчатый подшипник» в обозначении по ГОСТ 3189 нет. В цехе так называют сразу несколько разных вещей, и чертёж от этой фразы расходится с узлом.

• Ступенчатый вал — несколько шеек разного диаметра, у каждой свой подшипник качения.
• Наружное кольцо с канавкой под стопор — исполнение вроде 50204, в ISO у того же признака стоит буква N. Канавка меняет заплечик и способ фиксации в корпусе, габарит 20×47×14 мм сохраняется. Ширину и диаметр канавки берут из каталога выбранного исполнения.
• Пара на соседних ступенях — разные подшипники, например 204 и 205: не совпадают ни шейка, ни корпус.
• Ступенчатая втулка — ею изношенную шейку выводят в размер посадки.

Полное обозначение фиксируют раньше чертежа шейки, заплечика и отверстия. Посадочная поверхность вала, заплечик вала и расточка корпуса без номера — размеры не к тому кольцу. Ступенчатые валы с шейками под конкретное клеймо и ремонтные втулки под изношенную посадку заказывают отдельными деталями: заявка идёт уже с полным номером, а не со словом «ступенчатый».

Допуски и посадки подшипников качения на вал и в корпус

Допуски и посадки подшипников качения назначают по виду нагружения кольца. Норма — ГОСТ 3325-85: он регулирует посадочную поверхность вала и отверстие корпуса. Отверстие корпуса базирует наружное кольцо подшипника качения. Поле не под тот режим даёт проворот кольца или сборку с задиром.

Для подшипника 204 шейка — 20 мм, интервал 18–30 мм, отверстие корпуса — 47 мм, интервал 30–50 мм. Три режима из ГОСТ 3325-85 сведены в таблицу. Микрометры здесь только у двух полей вала и у H7: 20k6 это +2…+15 мкм, 20m6 — +8…+21 мкм, 47H7 на интервале 30–50 мм — 0…+25 мкм. Пара k6/H7 отвечает вращающемуся валу и постоянному направлению радиальной силы.

Шероховатость посадочных поверхностей берут по ГОСТ 3325-85. Класс точности подшипника выше 0 меняет ряд допуска. Натяг на шейке уменьшает внутренний зазор, поэтому поле и группу зазора проверяют вместе, до сборки.

Как проверить размеры, если маркировка не читается

Если клеймо стёрто, номер не угадывают по шейке вала. Изношенная посадочная поверхность уже не равна отверстию нового подшипника качения: натяг и выработка уводят диаметр, и размер около 20 мм одинаково подходит 204, 304, 1204 и 36204.

Обмеряют само кольцо по неизношенным пояскам: отверстие, наружный диаметр и ширину. Микрометр ставят на поясок, где нет следа проворота и коррозии. У радиально-упорного кольца борта несимметричны: один выше другого, у шарикового радиального однорядного оба борта одинаковые. Этот осмотр отделяет 36204 от 204 раньше строки каталога. Полученные d, D и B сверяют с таблицей. Совпадение 20×47×14 мм ещё не называет тип: тот же конверт у 204, 1204 и 36204, а 80204 и 180204 сохраняют габарит 204 и отличаются защитой.

Что проточить на валу и в корпусе под выбранный номер

Полное обозначение сначала переводят в перечень поверхностей.

1. Зафиксировать полное клеймо: тип, серия, отверстие, уплотнение, группа зазора, класс точности.
2. Взять из каталога выбранного исполнения d, D, B, фаску r и рекомендуемые диаметры заплечиков. Фаску и диаметры плеч с открытого 204 на уплотнённое исполнение не переносят: у открытого фаска по ГОСТ 8338-75 — 1,5 мм, плечо с уплотнением другое.
3. Назначить поля шейки и отверстия по ГОСТ 3325-85 под фактический вид нагружения.
4. Проверить галтель и заплечик. Радиус галтели меньше фаски кольца, иначе торец сядет на скругление. Заплечик вала упирается в торец кольца, ограничивает смещение подшипника качения и не достаёт контактное уплотнение.
5. При износе шейки или отверстия заложить ремонтную втулку и повторную обработку в размер посадки. Накатка посадку не восстанавливает: выступы дают точечный натяг и проворот кольца рядом с ними.

Посадочную поверхность вала формирует чистовая токарная обработка, при жёстком поле — с последующей шлифовкой. Отверстие корпуса растачивают соосно шейке. Диаметры заплечиков da и Da оставляют на каталог выбранного исполнения: у 204, 80204 и 180204 они не совпадают, хотя d, D и B одни. В заявку кладут чертёж шейки, заплечика и отверстия и полное обозначение подшипника качения.