Что необходимо знать при назначении подшипника качения во вновь проектируемый узел
Технические требования к сборке узлов с подшипниками качения
Технические требования к капитальному ремонту машины
Технические требования к деталям резьбовых соединений :
— прямолинейность оси стержня болта, винта, шпильки;
— перпендикулярность опорных поверхностей гайки и головки болта к оси их резьбы;
— наличие резьбы полного и неискаженного профиля;
— отсутствие сорванных витков, забоин, вмятин и трещин на резьбе, наличие фаски на концах резьбовых деталей;
— отсутствие смятия граней гаек, головок болтов и винтов, а также отверстий и шлицев для ключей и отверток;
— высота выступающего из гайки конца болта или шпильки не должна превышать трех витков;
— в групповом резьбовом соединении все гайки, болты или винты должны иметь одинаковый размер под ключ.
Технические требования к шпоночным соединениям :
— правильность формы и размеров шпонки, пазов вала и ступицы по всей их длине;
— отсутствие заусенцев и забоин на рабочих поверхностях шпонки и пазов;
— параллельность оси шпонки к осям вала и отверстия ступицы;
— симметричность боковых поверхностей пазов вала и ступицы относительно их диаметральной плоскости;
— тщательная пригонка рабочих поверхностей шпонки и пазов;
— наличие зазоров по высоте для призматических и сегментных шпонок и по ширине для клиновых шпонок.
Технические требования к валам и осям :
— отсутствие износа цапф и подступичных частей, забоин и задиров на них ;
— наличие заданных размеров и правильной геометрической формы цапф и подступичных частей;
— перпендикулярность опорных уступов и буртиков оси вала;
— прямолинейность оси вала и отсутствие его скрученности;
— отсутствие трещин и изломов;
— отсутствие износа и смятия рабочих поверхностей шлицев, шпоночных пазов, резьбы.
Технические требования к отремонтированным шпинделям
1.Отклонение от цилиндричности шеек под подшипники не должно превышать 10 % допуска на диаметр шейки для шпинделей станков точности А и С, 25 % допуска – при точности станков П и В и 50 % допуска – при точности Н.
2. При проверке правильности геометрической формы конусных поверхностей шпинделя с помощью конусного калибра длина неокрашенных мест не должна превышать 5 мм по окружности; вдоль образующей – 20 % ее длины; четыре продольные риски, нанесенные на калибр через 90°, должны равномерно растираться, нестертые места не должны быть более 3 мм.
3. При проверке размера конусного отверстия торец шпинделя должен находиться в пределах двух рисок на конусном калибре.
4. При протачивании и перешлифовке основных поверхностей шпинделя допускается уменьшение их диаметров в пределах 5 %, а уменьшение диаметра резьбы – до следующего меньшего стандартного размера.
5. Увеличение размеров шпоночных пазов недопустимо.
6. Вращение шпинделя от руки должно происходить без люфта и заедания.
7. После сборки шпиндельного узла проверяется параллельность или перпендикулярность оси шпинделя к поверхности стола или направляющих.
Технические требования к сборке узлов с подшипниками качения
1. Кольца и тела качения подшипника должны быть чистыми, без заметных дефектов. При вращении от руки подшипник должен вращаться свободно, без значительного шума. Новый подшипник с неповрежденной упаковкой и незагустевшим смазочным материалом можно не промывать. Загрязненные подшипники промывают в бензине с добавлением 6…8 % минерального масла или в масле (индустриальное 12 или 20) в ванне с электроподогревом при температуре 60…90 °С в течение 15…20 мин. Сильно загрязненные подшипники промывают дважды. После промывки подшипник просушивают на бумаге или с помощью сжатого воздуха. Пятна коррозии на подшипнике удаляют мягкой шкуркой и пастой ГОИ с последующей промывкой.
2. Осевой и радиальный зазоры в подшипнике должны быть в допустимых пределах. Величины начальных (установочных) зазоров для подшипников качения различных типов приводятся в справочной литературе и стандартах.
3. Выбор посадки подшипника на вал и в отверстие корпуса зависит от типа машины, требований к точности вращения, характера нагрузки, типа, размера и условия монтажа подшипника. Необходимая посадка подшипника обеспечивается за счет допусков на диаметры вала и отверстия корпуса. На сборочных чертежах и чертежах деталей рядом с номинальным размером дается условное обозначение поля допуска только поверхности, сопряженной с подшипником.
При установке подшипника качения на коническую закрепительную втулку поле допуска ее поверхности под подшипник h 8 или h 9; в случае необходимости частого демонтажа и монтажа подшипников поле допуска вала e 8 или e 9.
4. Посадочные места для подшипника в корпусе и на валу должны быть точно и чисто обработаны.
Перед сборкой подшипникового узла посадочные места промывают керосином, просушивают и смазывают. Механические повреждения, забоины, вмятины, следы коррозии устраняют. Диаметры шеек валов контролируют с помощью предельных скоб и микрометров, а диаметры отверстий корпусов – предельными пробками, индикаторными нутромерами или штихмассами.
5. Во избежание перекоса радиус закругления галтели на валу (при отсутствии кольцевой проточки или выточки) должен быть меньше, чем радиус фаски у подшипника. Величину радиуса галтели проверяют с помощью радиусомера или шаблона.
6. Упорный заплечик вала или отверстия в корпусе должен быть перпендикулярен к посадочным поверхностям. Перпендикулярность заплечиков вала и корпуса оси посадочного места проверяют угольником или индикатором.
7. Для обеспечения правильной установки подшипника на вал и в корпус следует применять специальные приспособления. При напрессовке подшипника на вал или запрессовке в корпус используют монтажные трубы из мягкого металла, винтовые и гидравлические прессы. Усилие запрессовки прикладывается к тому кольцу подшипника, которое устанавливается с натягом, а при запрессовке одновременно на вал и в корпус – к обоим кольцам. Для облегчения монтажа вал может охлаждаться, а корпус нагреваться, подшипник, соответственно, либо нагреваться, либо охлаждаться.
8. Отсутствие перекоса подшипника при установке его вместе с валом в корпус проверяют свободным проворотом вала вручную.
9. Во избежание защемления тел качения подшипники, устанавливаемые с предварительным натягом, должны иметь плавный ход и незначительный шум при провороте от руки, а в подшипниках без предварительного натяга, кроме того, должен ощущаться небольшой осевой люфт.
10. Недопустимо попадание в подшипниковый узел грязи или абразива, т.к. это приводит к ускоренному изнашиванию подшипника.
11. После сборки проверяют по периметру прилегание подшипника к заплечику вала и корпуса; вхождение щупа 0,03 мм и более не допускается.
12. При правильной сборке подшипник должен работать плавно и бесшумно, а также не нагреваться выше 70 °С.
Технические требования к подшипникам скольжения
1. Предельные отклонения отверстий во втулках и вкладышах – по Н7, Н8, Н9, а цапфы вала – по f, е и d в 7, 8 и 9-м квалитетах в зависимости от назначения подшипников. Шероховатость поверхности Ra в пределах от 1 мкм (для 7-го квалитета) до 3 мкм (для 9-го квалитета).
2. Отверстия всех опор вала должны быть соосны.
3. Отверстие в подшипнике должно иметь правильную цилиндрическую форму.
4. Торцы подшипника должны быть перпендикулярны оси отверстия.
5. Вкладыши разъемных подшипников должны быть пригнаны к гнездам корпуса до полного отсутствия люфта. В отдельных местах допускается закусывание щупа 0,04 мм на длине не более 20 мм. Бурт вкладыша должен плотно прилегать к торцу корпуса; вхождение щупа 0,05 мм недопустимо. Прилегание вкладыша к торцу проверяется «на краску»: число несущих пятен 6…8.
6. Вкладыши должны быть надежно закреплены в корпусе от проворота и осевого смещения.
7. При отсутствии данных о посадке цапфы и вкладыша величина зазора между ними может быть принята по таблицам в справочной литературе.
8. Слой баббита залитого в подшипники должен быть ровным и чистым, без раковин и отслоений.
9. Растачивание и развертывание отверстия вкладыша должны производиться после его установки и закрепления в корпусе подшипника.
10. Регулировочные прокладки в разъемном подшипнике не должны выступать за габариты подшипника, а их толщина не должна превышать 2 мм.
11.Канавки для жидкого смазочного материала должны быть расположены в середине ненагруженной зоны вкладыша, а для пластичного смазочного материала – настолько ближе к зоне давления, насколько медленнее вращается и тяжелее нагружен вал. Канавка должна выполняться длиной 0,8 от длины подшипника и не доходить до торца подшипника на 0,1 его длины. Форма канавки: для горизонтальных подшипников – прямолинейная или изогнутая; для вертикальных подшипников – кольцевая у верхнего конца вкладыша или спиральная с направлением спирали противоположно направлению вращения; для подпятников – кольцевая. В подшипнике, вращающемся на неподвижной цапфе, канавка выполняется на цапфе.
Сборка узлов с подшипниками качения
Сборка узлов с подшипниками качения
При сборке механических передач более широко, чем подшипники скольжения, используются подшипники качения: шарико– и роликоподшипники (игольчатые и конические). Основное назначение подшипников в сборочном узле – воспринимать радиальные и осевые нагрузки на вал и перераспределять их на корпус и станину механизма. В зависимости от направления действия этих нагрузок подшипники подразделяются на радиальные, радиально-упорные и упорные. Методы их установки имеют некоторые различия.
Но сначала о том, как правильно подготовить подшипники к установке. Первоначально подшипники нужно расконсервировать, то есть снять с их поверхности заводскую предохранительную смазку, очистить, затем промывать 5–20 минут в горячем масле, или горячем антикоррозионном растворе (температура масла или раствора – 75–80 °C), или бензине (керосине), разумеется без подогрева. Промывку следует осуществлять таким образом, чтобы избежать контакта подшипников с осевшей на дно промывочной ванны грязью, для чего их следует поместить в корзину из проволоки и в ходе промывки периодически встряхивать. Чистые подшипники тщательно просушить. Теперь следует произвести предварительный контроль качества подшипников: они не должны иметь видимые дефекты, вращение их должно быть плавным, без толчков. В завершение подготовки подшипники подгоняют под посадочные места, а также покрывают посадочные места вала, корпуса и подшипника тонким слоем рабочей смазки (литолом, циатимом, в крайнем случае солидолом).
Шариковые подшипники устанавливают по двум неподвижным посадкам: внутреннее кольцо на вал, а наружное в отверстие корпуса. Крупногабаритные подшипники запрессовывают в подогретом виде гидравлическим прессом – метод практически неосуществимый в условиях домашней мастерской.
Мелкие и средние подшипники запрессовывают на неподвижный вал вручную или на прессах в холодном состоянии (рис. 60).
Рис. 60. Установка шарикоподшипников: а – запрессовка подшипника на вал; б – запрессовка подшипника одновременно на вал и в отверстие корпуса; 1 – подшипник; 2 – вал; 3 – молоток или ручной пресс; 4 – оправка; 5 – оправка с буртиком; 6 – корпус; в – фиксация подшипника пружинными кольцами; г – щипцы для разводки концов пружинных колец.
При этом следует обеспечить соосность вала и подшипника, для чего используется оправка, которая передает усилие запрессовки непосредственно на торец кольца. В том случае, если подшипник одновременно запрессовывают на вал и в отверстие корпуса, применяют оправку с буртиком. Для установки подшипников на длинный вал используют выколотку, которая должна плотно прилегать к торцу внутреннего кольца подшипника, чтобы уберечь его от повреждения.
В целях предотвращения осевого смещения колец подшипника во время работы механизма их фиксируют пружинными кольцами, которые закладывают в канавки вала или корпуса после установки подшипника на посадочные места. Кольца эти имеют разъемную конструкцию, и после установки их на вал концы разводят специальными щипцами.
Контроль качества запрессовки подшипника осуществляется щупом толщиной 0,03 мм: он не должен проходить между торцами колец подшипника и буртом корпуса механизма или вала.
Конические роликоподшипники монтируют из отдельных сборочных единиц: внутреннее кольцо с роликами напрессовывают на вал, наружное кольцо отдельно устанавливают в корпус. Радиальный зазор между наружным кольцом и роликами в таких подшипниках можно регулировать прокладками, которые устанавливаются под крышку перед окончательной затяжкой винтов. Регулировка осуществляется следующим образом (рис. 61): сначала крышку без прокладок устанавливают на место, затягивают винтами до отказа и щупом измеряют зазор k; вал несколько раз прокручивают для самоустановки роликов подшипника; затем определяют величину С, на которую необходимо увеличить k, для чего определяют отношение С = е/tg в (значения е и k на рис. 61). Полученная величина указывает толщину комплекта прокладок, которые устанавливают под крышку.
Рис. 61. Установка и регулировка конического роликоподшипника: а – установка: 1 – внутреннее кольцо; 2 – ролики; 3 – вал; 4 – наружное кольцо; б – регулировка прокладками: 1 – крышка; 2 – прокладки; 3 – вал; в – винтовая регулировка: 1 – крышка; 2 – контргайка; 3 – винт.
Иначе поступают, если в конструкции крышки предусмотрен винт для регулировки данного зазора: винт завинчивают до отказа, затем отвинчивают на число оборотов n = С/P, где P – шаг резьбы винта, и в таком положении стопорят контргайкой.
Игольчатые роликоподшипники монтируют также по сборочным единицам либо на вал, либо в отверстие охватывающей детали.
При установке подшипника на вал на поверхность шейки вала наносят слой густой смазки, шейку вала устанавливают в посадочное полукольцо, а в образовавшийся зазор последовательно вводят игольчатые ролики (рис. 62).
Рис. 62. Установка игольчатых подшипников: а – на шейку вала; б – в отверстие охватывающей детали; в – собранный подшипниковый узел; 1 – вал; 2 – монтажное полукольцо; 3 – игольчатые ролики, 4 – монтажная втулка; 5 – ограничительные кольца; 6 – рабочая ось; 7 – прокладка.
Затем устанавливают ограничительные кольца и на шейку вала надевают охватывающую деталь, смещая ею монтажное полукольцо.
Для монтажа игольчатых подшипников в отверстии охватывающей детали используют монтажную втулку (рис. 62): поверхность отверстия покрывают тонким слоем смазки и вставляют втулку, диаметр которой должен быть на 0,1–0,2 мм меньше диаметра шейки вала. Игольчатые ролики также последовательно вводят в зазор, последний ролик должен входить свободно, при этом нужен некоторый зазор. Далее устанавливают ограничительные кольца и рабочей осью выталкивают монтажную втулку.
Зазор между роликами в подшипнике можно регулировать прокладками: их толщина равна разнице между фактическим зазором роликов и зазором по чертежу. Правильность сборки игольчатого подшипника контролируют вращением – оно должно быть плавным, без рывков.
Гарантией нормальной работы подшипникового узла (как шариковых, так и роликовых подшипников) является его защита от загрязнения и вытекания смазочного материала. Для этого подшипники качения закрывают крышками, а на выходах валов при монтаже подшипников устанавливают уплотняющие устройства: фетровые (войлочные) кольца, манжеты, защитные фланцы, защитные шайбы, лабиринтные уплотнители и т. п.
Для долговечности работы подшипникового узла немаловажное значение имеет вид применяемой смазки: она должна не только обеспечивать защиту от пыли, влаги, коррозии; но и снижать шум и предохранять детали от перегрева. Для смазки подшипников используют минеральные (турбинное, автотранспортное, индустриальное и др.) и растительные (хлопковое, касторовое, льняное, репейное) масла.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Типы столярных узлов
Типы столярных узлов Каждое столярное изделие состоит из уровней, а каждый уровень включает в себя несколько узлов. Таких столярных узлов не очень много: узел «рамка дверки», узел «спинка стула», узел «боковина стула», узел «ножная рама стола», узел «крышка стола», узел
Сборка кованых изделий
Сборка кованых изделий Работу над изделием необходимо начать с представления его не только в целом, но и в деталях, зная характер их соединения и обратив внимание на приемы соединения, так как прием соединения выполняет не только соединительную функцию, но и влияет на
Сборка подвижных узлов механизмов
Сборка подвижных узлов механизмов В конструкциях различных машин и механизмов, которые приходится собирать и ремонтировать слесарю, основным назначением подвижных узлов является преобразование вращательных движений в поступательные и изменение скорости и
Сборка подшипников скольжения
Сборка подшипников скольжения Основное требование, которое предъявляется к подшипникам скольжения, – это минимальная величина силы трения при равномерно распределенной нагрузке во время работы механизма. Достигнуть этого позволяет сама конструкция подшипника: на
Сборка механических передач зацепления
Сборка механических передач зацепления Механические передачи, работающие на принципе зацепления, могут быть зубчатыми и червячными.Зубчатые передачи, в свою очередь, подразделяются на цилиндрические и конические. Но и это не последняя классификация зубчатых передач.В
Сборка цепных передач
Сборка цепных передач О цепных передачах разговор особый, ибо и сами они не совсем обычны: с одной стороны, цепная передача относится к разряду гибких, где цепь представляет собой своеобразный ремень, но, с другой стороны, передача вращающего момента осуществляется не за
Сборка передач, основанных на силе трения
Сборка передач, основанных на силе трения Механические передачи, работа которых основана на силе трения, можно разделить на две группы: ременные – используются в том случае, если взаимодействующие валы находятся на некотором удалении друг от друга, и фрикционные – если
Сборка кривошипно-шатунных механизмов
Сборка кривошипно-шатунных механизмов Зачастую домашним слесарям приходится сталкиваться с ремонтом паровых двигателей, двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, поршневых насосов.Работа всех этих механизмов основана на преобразовании поступательного движения
Окончательная сборка
Окончательная сборка После подстройки порогового значения уровня освещенности вы можете приступить к окончательной сборке. Приклейте батарейный отсек для элементов АА к корпусу редуктора, тщательно следя за тем, чтобы клей не попал на шестерни редуктора. Затем
5.3.8 Сборка программных средств
5.3.8 Сборка программных средств Данная работа состоит из следующих задач применительно к каждому программному объекту архитектуры (или объекту программной конфигурации, если он определен):5.3.8.1 Разработчик должен разработать план сборки для объединения программных
Сборка и проверка в сборочном цехе
Сборка и проверка в сборочном цехе Предполетная проверка и испытания Saturn V Apollo ocyществляются объединенной правительственно-промышленной комиссией в составе 500 человек. Более 5000 человек разных специальностей участвуют в подготовке к старту Saturn V Apollo в Космическом центре
Возможные неисправности узлов и деталей кузова
Возможные неисправности узлов и деталей кузова
3.3. Сборка и установка опор ВЛ
3.3. Сборка и установка опор ВЛ Все работы по сборке и установке опор производятся по проектам производства работ, разрабатываемым в соответствии со СНиП 12–01—2004. До начала производства работ по сборке и монтажу опор должна быть подготовлена площадка, на которой будут
Монтаж подшипников качения
Монтаж подшипников качения
Конструкция подшипниковых узлов должна обеспечить наиболее удобный и производительный монтаж и демонтаж узла, исключающий необходимость подгонки.
Как правило, подшипники с посадочными натягами следует устанавливать (на валу или в корпусе) заранее; соединение узла в целом должно производиться по посадочным поясам, на которых имеются зазоры.
Посадки с натягом одновременно на валу и в корпусе усложняют сборку.
Посадки с зазором и переходные целесообразно дополнять осевой затяжкой обойм.
Рассмотрим основные приемы сборки для простейшего случая установки концевого подшипника с фиксацией его на валу и в корпусе с помощью кольцевых стопоров.
Осевая сборка
Подшипник предварительно надет на вал и зафиксирован с одной стороны буртиком, с другой — кольцевым стопором 1.
Вал вместе с подшипником вводят в корпус (вид б) до упора в кольцевой стопор 2, предварительно установленный в корпусе, после чего узел замыкают стопором 3, заранее заведенным за подшипник.
Этот способ наиболее правилен, если подшипник сажают на вал с натягом, а в корпус — по посадке Н7, и применим также, когда подшипник сажают на вал и в корпус по посадкам h6 и Н7.
Способ нецелесообразен, если подшипник устанавливают в корпусе с натягом. Здесь сила запрессовки передается телами качения. Операция запрессовки осложняется необходимостью манипулировать с двумя деталями — валом и корпусом, которые могут иметь большие габариты.
Подшипник предварительно устанавливают и фиксируют в корпусе стопорами 4, 5. В отверстие подшипника вводят вал и фиксируют стопором 6.
Этот способ является наиболее правильным, когда подшипник устанавливают в корпусе с натягом, а на валу — по посадке h6, и применим также, когда подшипник сажают на вал и в корпусе с зазором.
Способ нецелесообразен, если подшипник установлен на валу с натягом.
Вал, поддерживаемый другим подшипником (на рисунке не показан), устанавливают в корпус до совмещения посадочных поверхностей на валу и в корпусе. В кольцевое пространство между валом и корпусом вводят подшипник. Сборка заканчивается установкой замыкающих стопоров.
Способ применим, если подшипник установлен на валу и в корпусе с зазором, ограниченно применим, если одна из посадок (на валу или в корпусе) с зазором, и неприменим, если подшипник установлен с натягом на валу и в корпусе.
Радиальная сборка
Вал с заранее установленным и зафиксированным подшипником (вид д) укладывают в нижнюю половину разъемного корпуса и накрывают верхней половиной. Подшипник фиксируют в корпусе чаще всего заплечиками.
Возможны любые типы и сочетания посадок на валу и в корпусе. Обычно применяют установку в корпус по посадкам с зазором, по переходным посадкам или на посадках с небольшим натягом. Применение посадок с большим натягом затруднено ввиду необходимости обеспечить точное совпадение плоскостей разъема с центром подшипника и опасности перетяжки подшипника при ошибочном смещении плоскости разъема относительно центра подшипника.
Монтаж парных установок
Рассмотрим установку вала-шестерни с затянутыми на нем через дистанционную втулку подшипниками (рис. 799, а). Вал фиксируется в корпусе крышкой 1 и кольцевым стопором 2, установленным в канавке наружной обоймы малого подшипника.
Вал в сборе с подшипниками вводят в корпус и фиксируют стопорным кольцом 2 и привертной крышкой 1. Важно, чтобы первый (по ходу монтажа) подшипник заходил в свое посадочное отверстие раньше, чем втором подшипник в свое. Иначе вал может перекоситься, и сборка станет невозможной.
Посадка подшипников на вал при этом способе может быть любой. Посадка подшипников в корпус — предпочтительно переходная или с незначительным натягом.
Подшипники предварительно устанавливают в корпус с заведенной между ними дистанционной втулкой. Крайний подшипник фиксируют в корпусе кольцевым стопором 2 и крышкой 1, после чего в отверстия подшипников вводят вал. Сборка завершается затяжкой гайки 3 вала.
Передний (по ходу монтажа) посадочный пояс вала должен заходить в отверстие своего подшипника раньше, чем второй посадочный пояс в отверстие своего.
Посадка подшипников в корпус может быть любой (плавающий правый подшипник, разумеется, должен быть установлен по посадке не выше Js7). Посадка подшипника на вал — g6 или h6. Сборка по этому способу сложнее, чем по способу 1. Особенно затрудняет сборку необходимость предварительной установки дистанционной втулки при монтаже подшипников в корпус.
Способ 3 (смешанный). На вал (вид г) заранее устанавливают задний (по ходу монтажа) подшипник и дистанционную втулку, а в корпус устанавливают фиксирующий подшипник.
Вал вводят в корпус, причем хвостовик вала входит в отверстие фиксирующего подшипника. а задний подшипник — в посадочное гнездо корпуса. Сборка завершается затяжкой гайки вала.
Посадки заднего подшипника на вал и фиксирующего подшипника в корпус могут быть любыми. Посадка фиксирующего подшипника на вал — g6 или h6. Посадка заднего подшипника в корпус должна быть G6, Н6 или Js6.
Способ монтажа тесно связан с системой крепления подшипников, с конструкцией и расположением элементов, фиксирующих подшипники на валу и в корпусе (рис. 800). Система (а) крепления подшипников допускает применение только способа 1, система (б) — способа 2, система (в) — способа 3, системы (г, д) — способов 2 и 3. Конструкция (е) допускает применение любого из трех способов.
Таким образом, существует тесная взаимосвязь между системой крепления подшипников и системой посадок на валу и в корпусе.
Условия сборки и выбранный наиболее удобный и производительный способ сборки определяют систему крепления подшипников и допустимые посадки подшипников на вал и в корпус, которые могут и не совпадать с посадками, необходимыми по условиям надежной работы узла.
Если же исходить из условий работы узла и назначить оптимальные для данных условий посадки, то это определит систему крепления подшипников и способ сборки, который в данном случае может быть и не самым удобным и производительным.
Практически часто приходится выбирать вариант, обеспечивающий соблюдение важнейших условий правильной работы узла и не слишком усложняющий сборку.
Облегчает сборку введение осевой затяжки подшипников на валу и в корпусе. Силовая затяжка вполне заменяет посадки с натягом и позволяет применять более свободные посадки без ущерба для работоспособности узла и при более удобной сборке.
Самоустанавливающиеся подшипники
Самоустанавливающиеся подшипники применяют, когда:
1) технологически невозможно обеспечить полную соосность опор (опоры, расположенные в различных корпусах или в частях корпусов, недостаточно точно зафиксированных одна относительно другой);
2) корпусные детали нежесткие и деформируются под действием рабочих сил (тонкостенные корпуса, например, корпуса из листовых материалов);
3) вал вследствие недостаточной жесткости или больших действующих на него радиальных сил деформируется под нагрузкой (длинные валы с не вполне отбалансированными роторами).
Применение жестких подшипников в подобных случаях нередко приводит к защемлению тел качения, односторонней нагрузке на подшипник, во много раз превышающей рабочие нагрузки, и вызывает быстрый износ и выход подшипников из строя. Особенно резко выражены эти явления в подшипниках, в которых по форме тел качения и беговых дорожек не обеспечивается самоустановка (роликовые подшипники с цилиндрическими и коническими роликами). Шариковые подшипники несколько лучше компенсируют перекосы вследствие имеющегося у них углового зазора.
Применение самоустанавливающихся подшипников целесообразно и в тех случаях, когда нет видимых источников перекосов и несносности. Производственные неточности, погрешности монтажа, трудноучитываемые тепловые деформации системы — все это может создать в подшипниках местные нагрузки, от которых можно избавиться приданием подшипникам свободы установки.
Самоустанавливаемость является действенным средством повышения надежности тяжелонагруженных и быстроходных подшипников качения.
Однорядные шариковые подшипники со сферической рабочей поверхностью наружной обоймы (рис. 801, а) сейчас почти не применяют, так как подшипники этого типа отличаются пониженной несущей способностью, склонностью к защемлению шариков при приложении осевой нагрузки и недостаточно точной фиксацией вала в осевом направлении.
По тем же причинам редко применяют однорядные роликовые подшипники с бочкообразными роликами (вид б). Наиболее распространенный тип самоустанавливающегося подшипника — двухрядный шариковый подшипник с шахматным расположением шариков (вид в).
По форме дорожки качения эти подшипники мало приспособлены к восприятию осевых нагрузок. Повысить осевую несущую способность можно путем разноса шариков, сопровождающегося переходом поверхностей контакта на участки сферы, расположенные под большим углом к поперечной плоскости симметрии (вид г).
Самоустанавливающиеся роликовые подшипники выполняют в виде двухрядных подшипников с бочкообразными роликами (вид д).
Сфероконические самоустанавливающиеся подшипники применяют в одиночной установке (вид е) как упорные, а в парной установке (вид ж) — как радиально-упорные. Для правильной работы спаренных установок необходимо точно выдерживать расстояние между подшипниками, обеспечивая совпадение центров сферических поверхностей качения.
Предпочтительнее установка стандартных подшипников в сферические корпуса (рис. 802). Способ применяют, как правило, для многоопорных установок (с двумя и большим числом подшипников). Ограничений в типе подшипников нет.
В таких установках тела качения работают в условиях чистого качения, тогда как у самоустанавливающихся подшипников при перекосах происходит периодическое (при больших частотах вращения — высокочастотное) перемещение тел качения по сферической поверхности (скобление), сопровождающееся усиленным износом.
Отношение диаметра сферы к наружному диаметру подшипников в парных установках делают равным Dсф/D = 1,25—1,3 (вид а). Это соотношение обеспечивает благоприятную ориентацию несущих поверхностей сферы относительно осевой и радиальной нагрузок. При больших осевых нагрузках отношение Dсф/D повышают до 1,4—1,5 для увеличения высоты h несущей части сферы (вид б).
При повышенной осевой нагрузке одностороннего действия сферу делают асимметричной (вид в), развивая ее несущую поверхность h.
Для обеспечения самоустанавливаемости необходим подвод смазки (предпочтительно под давлением) к сферическим опорным поверхностям. В труднодоступных местах применяют твердые смазочные материалы.