Присоединительные размеры подшипников по ГОСТ 3478: серии, фаски, галтели

Три этапа замены: почему всё запутано

У этой пары не простая смена «старое на новое». Между 3478-79 и 3478-2012 вклинился ещё один документ, и путаница из-за этого живёт до сих пор.

Размерные серии: как устроена система

Это то, что во всех остальных карточках раздела упоминается вскользь. Разберём по пунктам стандарта.

Серии диаметров (перечислены в порядке увеличения наружного диаметра при одинаковом отверстии):

0 · 8 · 9 · 1 · 7 · 2 · 5 · 3 · 6 · 4

Серии ширин или высот (в порядке увеличения ширины при одинаковом отверстии):

7 · 8 · 9 · 0 · 1 · 2 · 3 · 4 · 5 · 6

Размерная серия — это сочетание серии диаметров и серии ширин. Обозначается двумя цифрами, и порядок здесь неочевиден: первая цифра справа обозначает серию диаметров, вторая — серию ширин.

Стандарт нормирует восемь таблиц присоединительных размеров для радиальных и радиально-упорных (серии диаметров 0, 8, 9, 1, 7, 2 и 5, 3 и 6, 4), пять таблиц для роликовых конических однорядных, шесть для упорных одинарных и упорно-радиальных и три для упорных двойных. Сопоставление серий с обозначениями ИСО — в справочном приложении А.

Ряд диаметров отверстия доходит до 2500 мм, наружных диаметров — до 2850 мм. Конусность конического отверстия — 1:12 (номинальный угол конуса 4°46′18,8″), а у сферических подшипников серии диаметров 4 — 1:30 (1°54′34,9″).

Обозначения размеров

Определение из стандарта: монтажная фаска — поверхность сопряжения опорного торца с наружной поверхностью наружного кольца или с внутренней поверхностью внутреннего кольца. Требование пункта 10.2: материал кольца не должен выступать за воображаемую кольцевую дугу радиусом r_{s min}, касательную к торцу и к поверхности отверстия. Форма самой поверхности не регламентирована.

Фаски и галтели: главная таблица стандарта

Таблица 23 — то, ради чего к этому стандарту чаще всего обращаются. Она связывает размер фаски подшипника с наибольшим допустимым радиусом галтели на валу и в корпусе.

Размеры в миллиметрах. Таблица относится к радиальным и радиально-упорным подшипникам, кроме роликовых конических — для них отдельная таблица 24, для упорных одинарных и двойных — таблица 25.

Как этим пользоваться

1. По обозначению подшипника находите его размерную серию и в таблицах стандарта — значение r_{s min}.
2. В таблице 23 находите строку с этим r_{s min} и берёте r_{as max}.
3. Это и есть наибольший радиус галтели, который допустим на валу и в корпусе.

Что будет, если галтель больше. Кольцо упрётся фаской в галтель и не сядет на опорный торец заплечика. Возникнет перекос кольца, торец будет прилегать неполно, нагрузка сконцентрируется на кромке. Итог — потеря точности вращения и резкое падение ресурса.

Симметричные фаски: где правило ломается

В таблице 23 наибольший радиус галтели численно равен наименьшему размеру фаски — я проверил, это выполняется во всех тридцати трёх строках. Отсюда родилось расхожее правило «галтель равна фаске». Но у подшипников с симметричными монтажными фасками (таблица 26) оно не работает.

В пятнадцати строках из двадцати наибольший радиус галтели меньше наименьшего размера фаски: при r_{s min} = 2,0 мм галтель допускается не более 1,0 мм, вдвое меньше. Подшипники с симметричными фасками изготавливают по согласованию с потребителем — но если такой попал в узел, галтель надо считать по этой таблице, а не по общему правилу.

Откуда вообще берутся эти размеры

Справочные приложения Б и В отвечают на вопрос, который редко где встретишь: почему ряды именно такие. Оказывается, размеры не подобраны вручную, а рассчитаны по формулам.

Наружный диаметр вычисляется как D = d + f_D · d^0,9, где коэффициент зависит от серии диаметров:

Ширина вычисляется как B = 0,5 · f_B · (D − d), где коэффициент зависит от серии ширин:

Проверка на ходовом типоразмере: d = 25 мм, серия диаметров 2, коэффициент 1,48. Расчёт даёт D = 25 + 1,48 × 25^0,9 ≈ 51,8 мм — в таблицах стоит 52 мм. Для серии 3 при том же отверстии расчёт даёт 59,8 мм, в таблицах 62. Формулы служат для расширения ряда на размеры, которых в стандарте нет; готовые табличные значения округлены и им следует отдавать предпочтение.

Что изменилось между редакциями

Изменение № 1 от 2021 года

Свежая правка носит терминологический характер, размерные таблицы она не затронула:

• Исключён пункт 3.1 «опорный торец» — термин убран из стандарта.
• Переписано определение монтажной фаски: теперь это «фаска, являющаяся присоединительной поверхностью подшипника и обеспечивающая его сборку с валом и корпусом».
• Перечень нормативных ссылок сделан недатированным и сокращён.
• Исключён пункт 6.4 — про фаски со стороны канавки под стопорное кольцо и у цилиндрических роликовых подшипников.
• В библиографию добавлен ISO 355:2019.

Если у вас на руках издание 2013 года, помните: термин «опорный торец» в нём ещё есть, а в действующей редакции его уже нет.

Опечатка в официальном издании

Связанные стандарты

На присоединительные размеры по ГОСТ 3478 ссылаются практически все видовые стандарты раздела: ГОСТ 8338, ГОСТ 7242, ГОСТ 8882, ГОСТ 7872, ГОСТ 5721, ГОСТ 24696, ГОСТ 27365, ГОСТ 28428 и ГОСТ 3635.

Вопросы и ответы

Действует ли ГОСТ 3478-79?

Нет. С 1 января 2014 года действует ГОСТ 3478-2012, введённый приказом Росстандарта № 202-ст, взамен 3478-79 целиком. Действующая редакция применяется с учётом Изменения № 1 от 2021 года.

Почему стандарт называется по-разному в разных источниках?

Потому что при пересмотре сменилось название: 3478-79 — «Основные размеры», 3478-2012 — «Присоединительные размеры». Стандарт прямо оговаривает, что термин «основной размер» был нестандартизованным и заменён на «присоединительный размер».

Какой радиус галтели допустим под подшипник?

Он равен r_{as max} из таблицы 23 для того значения r_{s min}, которое указано у вашего подшипника. Для радиальных и радиально-упорных подшипников эти два числа численно совпадают. Больше делать нельзя: кольцо не сядет на торец заплечика и перекосится.

Чем отличается r от r_{as max}?

Это размеры на разных деталях. r и r_{s min} — фаска на кольце подшипника, её обеспечивает изготовитель. r_{as max} — наибольший радиус галтели на валу или в корпусе, его закладывает конструктор. Численно для радиальных подшипников они совпадают, но по смыслу это разные величины.

Что такое размерная серия 02 или 03?

Сочетание двух серий. Первая цифра справа — серия диаметров, вторая — серия ширин. Значит 02 это серия диаметров 2 и серия ширин 0, а 22 — серия диаметров 2 и серия ширин 2.

ГОСТ 3478 или ГОСТ Р 52598 — на что ссылаться?

Оба действуют и не конфликтуют. ГОСТ Р 52598-2006 задаёт габаритные размеры d, D, B радиальных и радиально-упорных подшипников. ГОСТ 3478-2012 задаёт присоединительные размеры, фаски и радиусы галтелей. Для фасок и галтелей ссылаются на 3478.

Существует ли ГОСТ 3478-2011?

Нет. Это опечатка в предисловии официального издания 2013 года: в пункте 6 год набран как 2011, хотя на обложке и в пункте 5 стоит 2012. Опечатка разошлась по базам стандартов.

Почему у узких подшипников такие маленькие фаски?

По правилу приложения Б размер фаски не должен превышать 7 % ширины подшипника и 7 % высоты живого сечения. У узких и тонкостенных серий это ограничение и определяет фаску.

Скачать ГОСТ 3478

• Официальный первоисточник статуса и текста — реестр ФГИС Росстандарта: protect.gost.ru (поиск по номерам «3478-2012» и «3478-79»)
• Эта страница в PDF — с размерными сериями, обозначениями и таблицами фасок и галтелей: Скачать PDF