Предварительный выбор типа и схемы установки подшипников

Выбор подшипника в опоры зависит от размеров посадочных мест вала и корпуса, величины и направления действующих нагрузок на опору, частоты вращения, требуемого ресурса, условий сборки и эксплуатации (смазка, регулирование) опор, а так же его стоимости.

Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес прежде всего рекомендуется применение шариковых радиальных подшипников, как наиболее дешевых и простых в эксплуатации [1, 2, 4]. При действии на опору радиальной F_r и значительной осевой F_a сил (когда F_a>0,25 F_r), а также при необходимости регулирования осевого положения колес выбирают радиально-упорные шариковые и роликовые (конические) подшипники. Наибольшее применение нашли конические роликовые подшипники т.к. они удобны при сборке и разборке опор и имеют самую низкую относительную стоимость (стоимость подшипника отнесенная к их динамической грузоподъемности). Подшипники в опорах валов редуктора с цилиндрическими колесами обычно устанавливают по схеме 2 (рис. 7, а).

Для опор валов конических и червячных колес чаще применяют конические роликовые подшипники, реже шариковые радиально-упорные. Вал должен быть точно и жестко зафиксирован, а осевая жесткость выше у конических подшипников. Для вала конической шестерни при высокой частоте вращения n >1500 об/мин применяют шариковые радиально-упорные подшипники. В качестве опор червяка в силовых червячных передачах применяют конические роликовые подшипники с большим углом конуса. Подшипники в опорах валов с такими колесами устанавливают по схемам 2 или 1 (рис. 7 или 6).

Для опор плавающих валов шевронных передач (рис. 8) применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами.

Подшипники в опорах вала должны быть установлены так, чтобы обеспечить необходимое радиальное и осевое (кроме шевронных передач) фиксирование. Опоры валов подразделяют на фиксирующие и плавающие. Плавающие опоры допускают осевое перемещение вала в любом направлении и воспринимают только радиальные нагрузки. Фиксирующие опоры ограничивают осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях и воспринимают радиальную и осевую нагрузки. Возможно сочетание плавающей и фиксирующей опор для вала по схемам установки 1 – 3:

Схема 1 (рис. 6) – одна опора фиксирующая, вторая плавающая. В фиксирующих опорах устанавливают один радиальный подшипник или два однорядных радиальных или радиально-упорных подшипника. В плавающей опоре применяют радиальные подшипники. Схема 1 используется при любом расстоянии между опорами и при значительных температурных деформациях вала. Она наиболее распространена для длинных валов червяка при межосевом расстоянии передачи a_w>140 мм.

Рис. 6. Подшипники установлены по схеме 1:

левая опора фиксирующая, правая – плавающая

Схема 2 (рис. 7) – обе опоры фиксирующие, каждая фиксирует осевое перемещение вала в одном направлении. В опорах применяют радиальные и радиально-упорные шариковые и роликовые подшипники. Подшипники могут быть установлены по схеме «враспор» или «врастяжку». Схему 2 применяют при небольших расстояниях между опорами, что связано с изменением зазоров в подшипниках при тепловой деформации вала и возможном защемлении тел качения – для схем враспор, или появлении недопустимых зазоров – для схем врастяжку. Установка подшипников враспор конструктивно наиболее проста, широко применяется при относительно коротких редукторных валах, в том числе для вала червяка в передачах с a_w<140 мм.

а) б)

Рис. 7. Подшипники установлены по схеме 2: а) враспор; б) врастяжку

Схема 3 (рис. 8) – обе опоры плавающие, вал имеет возможность осевого смещения. Обычно плавающий вал встречается в шевронных передачах. Вал при работе перемещается (самоустанавливается) в такое положение, при котором в зацепление входят зубья обоих полушевронов, а осевые силы, возникающие в них, уравновешиваются.

Рис.8. Подшипники установлены по схеме 3

Выбор подшипников производят после определения диаметров ступеней вала. По размерам d_n посадочных мест предварительно выбирают подшипник легкой или средней серии класса точности 0 и проверяют его по динамической грузоподъемности на заданный ресурс (для динамических режимов работы) или по статической грузоподъемности (для статических режимов).

Поиск по сайту: