Рис. 2 Способы осевого фиксирования валов

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 12Следующая ⇒

1.1 Выбор типа подшипников

На рисунке 1 приведены эскизы подшипников, наиболее часто применяемых в практике машиностроения: а, б, в — радиальные шариковый однорядный, шариковый двухрядный сферический и с короткими цилиндрическими роликами; г, д — радиально-упорные шариковый и роликовый подшипники; е — упорный шариковый подшипник. Размеры и основные характеристики данных подшипников приведены в приложении 1 - 9.

Рис. 1 Эскизы, подшипников

В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям, при выполнении которых обеспечиваются минимальные отношения размера подшипникового узла к долговечности подшипника.

- Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колёс редукторов и коробок передач применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники (рис. 1, а). При чрезмерно больших размерах шариковых подшипников (в случае, если результаты расчёта показали, что необходимо установить подшипники не лёгкой, а другой серии) в ка­честве опор валов цилиндрических колес целесообразно применять под­шипники конические роликовые (рис. 1, д).

- В силовых передачах для опор валов конических и червячных колёс применяют конические роликовые подшипники, так как вышеуказанные колёса должны быть точно и жёстко зафиксированы в осевом направлении, а шариковые радиальные подшипники характеризует малая осевая жёсткость.

- Для опор вала конической шестерни применяют по тем же соображениям конические роликовые подшипники. При высокой частоте вращения вала-шестерни (п >1500 мин^-1) применяют подшипники шариковые радиально-упорные (рис. 1, г).

Опоры червяка в силовых червячных передачах нагружены значительными осевыми силами. Поэтому в качестве опор вала червяка применяют в основном конические роликовые подшипники. При длительной непрерывной работе червячной передачи с целью снижения тепловыделений применяют также шариковые радиально-упорные подшипники.

- Для опор плавающих валов шевронных передач применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (рис. 1, в).

- В случае, если подшипники установлены в различных корпусах, если опоры подшипников имеют значительную несоосность или, если в конструкции имеются какие-либо другие факторы, приводящие к перекосам колец подшипников более допустимой величины, применяют сферические самоустанавливающиеся подшипники (рис. 1, б). Установка подшипников других типов ведет к интенсивному износу или поломке колец.

- Упорный шариковый подшипник (рис. 1, е) применяют при малых частотах вращения в опорах, нагруженных осевыми усилиями.

При выборе подшипников для всех типов передач рекомендуется первоначально назначать подшипники лёгкой серии. Если при последующем расчёте грузоподъёмность подшипника окажется недостаточной, то принимают подшипники средней серии и т.д.

Чаще всего используют подшипники класса точности 0. Подшипники более высокой точности применяют для опор валов, требующих повышенной точности вращения или работающих при особо высоких частотах вращения, однако это повышает стоимость изделия.

1.2 Схемы установки подшипников

В большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевых перемещений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на фиксирующие и плавающие. В фиксирующих опорах ограничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях. В плавающей опоре осевое перемещение вала в любом направлении не ограничено. Фиксирующая опора воспринимает радиальную и осевую силы, плавающая опора — только радиальную.

В некоторых конструкциях применяют так называемые «плавающие» валы. Эти валы имеют возможность осевого смещения в обоих направлениях, их устанавливают на плавающих опорах. Осевая фиксация вала осуществляется не в опорах, а какими-либо другими элементами конструкции, например, торцами деталей, зубьями шевронных зубчатых колёс и т.д.

Схемы с фиксированной и плавающей опорами представлены на рисунках 2,а и 2,б. Вал зафиксирован в одной (левой на рисунке) опоре: в схеме 2,а - одним подшипником; в схеме 2,б —двумя однорядными подшипниками. В плавающей опоре применяют обычно радиальные подшипники. Эти схемы применяют при любом расстоянии l между опорами вала. Схему 2,б характеризует большая жёсткость фиксирующей опоры, особенно в случае применения в одной опоре двух радиально-упорных подшипников с большими углами контакта.

Назначая фиксирующую и плавающую опоры стремятся обеспечить примерно равную нагруженность подшипников и наименьшие силы трения в плавающей опоре, так как при температурных колебаниях плавающий подшипник под нагрузкой перемещается в осевом направлении на величину удлинения (укорочения) вала, что приводит к износу поверх­ность корпуса. Поэтому при действии на опоры вала только радиальных сил в качестве плавающей выбирают менее нагруженную опору. Однако, если выходной конец вала соединяют муфтой с валом другого узла, в качестве фиксирующей принимают опору вблизи выходного конца вала.

В схемах 2,в «враспор» и 2,г «врастяжку», вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре в одном направлении. Эти схемы применяют с определенными ограничениями по расстоянию между опорами, что связано с изменением зазоров в подшипниках, вследствие нагрева деталей при работе. При нагреве самих подшипников зазоры в них уменьшаются; при нагреве вала его длина увеличивается.

Схема 2,в установки подшипников «враспор» конструктивно наиболее проста. Её широко применяют при относительно коротких валах. Не рекомендуется применять радиально-упорные подшипники с углом контакта . При установке в опорах радиальных подшипников отношение . Для опор с радиально-упорными подшипниками соотношение между величинами l и d является более жёстким и не должно превышать , так как эти подшипники более чувствительны к изменению осевых зазоров. Меньшие значения относят к роликовым, большие - к шариковым радиально-упорным подшипникам.

Из-за увеличения длины вала осевые зазоры в подшипниках схемы 2,в также уменьшаются. Чтобы не происходило защемления вала в опорах, предусматривают при сборке осевой зазор «а». Значение зазора должно быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. В зависимости от конструкции узла и условий эксплуатации, а = 0,15... 1,0 мм.

При установке вала по схеме 2,г «врастяжку» вероятность защемления подшипников вследствие температурных деформаций вала меньше, так как при увеличении длины вала осевой зазор в подшипниках увеличивается. Расстояние между подшипниками может быть несколько больше, чем в схеме 2,в. Для подшипников шариковых радиальных ; шариковых радиально-упорных ; конических роликовых . Более длинные валы устанавливать по схеме 2,г не рекомендуют, так как вследствие температурных деформаций вала могут появиться большие осевые зазоры, недопустимые для радиально-упорных подшипников.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии