Меню Рубрики

Установка двух подшипников на одном валу

Монтаж подшипников: как правильно установить и закрепить деталк, схемы установки

Чтобы полностью использовать возможности деталей крепления стоит обратить внимание не только на их тщательный подбор. Для эффективной и длительной эксплуатации, перед началом работ надлежит ознакомиться с особенностями установки и крепления подшипников на валу и в корпусе. А также уделите время, чтобы изучить правила хранения, монтажа и демонтажа, смазки и прочего ухода за элементами. По словам специалистов, именно неправильная установка и незнание тонкостей или пренебрежение обслуживанием подшипникового узла вызывают около 30% поломок устройства.

Мы предлагаем ознакомиться с информацией, которая облегчит вам проведение технических процедур, просто и понятно, с помощью схем осветит те или иные аспекты инсталляции данных деталей.

Как следует подготовить подшипники к монтажу

Установка элементов производится в сухих помещениях без избыточной влажности, загрязнения и пыли. Нежелательно выполнять крепление рядом с металлорежущими станками, работа которых связана с появлением стружки и брызг охлаждающей эмульсии.

При необходимости сборки узла в незащищенном месте цехового пространства, следует принять меры, чтобы не допустить попадания посторонних включений и жидкости на шарикоподшипники и посадочные места. Эффективно использование фольгированной или технической бумаги, пропитанной маслом или парафином.

Главные правила, которых надо придерживаться перед тем, как надеть и закрепить подшипник на валу или в трубе:

  • Перед производством работ следует заранее произвести подготовку всех требуемых комплектующих, инструментария, вспомогательных приспособлений, расходных материалов и технической документации;
  • Выполнить тщательную проверку отсутствия загрязнения и дефектов корпусных деталей, валов, сальников и прочих компонентов. Особое внимание уделить резьбовым каналам, отверстиям и углублениям, которые могут стать сосредоточением старой смазки, или металлической стружки, оставшейся после проточки;
  • Досконально изучить чертежи для определения очередности действий по подготовке посадочных мест, перед тем как выполнить запрессовку или посадку подшипника на вал;
  • В литых корпусных элементах, не подвергавшихся предварительной механической обработке удалить остатки формовочного состава, зазубрины и прочие изъяны;
  • Тщательно проверить соответствие заданным параметрам в документации всех деталей сборного узла. Требуемая функциональность возможна лишь при соблюдении всех установленных техническими стандартами допусков. Воспользоваться кольцевыми калибрами, специальным мерительным инструментом и синусными линейками с занесением всех данных в журнал.

Контроль параметров должен производиться при положительной температуре. Если крупногабаритные элементы находились в неотапливаемом складе, выдержать несколько часов в теплом помещении до начала всех работ.

Инструменты, которые вам понадобятся

Для упрощения процесса монтажа был разработан целый ряд механических инструментов. В частности, компания NSK предлагает следующие изделия:

  • Монтажный комплект FTN333 – это отличный вариант для установки подшипников малого и среднего диаметра (от 10 до 55 мм) методом холодной посадки. Так вы корректно и беспроблемно справитесь с этой операцией.
  • Гаечные ключи – представлены в стандартном и усиленном исполнении. Незаменимы при установке контргаек. Это простое и недорогое средство для монтажа подшипников с конической посадкой.

Для удобства работы с подшипниками большого диаметра, компания предлагает гидравлическое оборудование:

  • Съемники, толкатели и съемные пластины – обеспечивают большие нагрузки для соблюдения рекомендуемой силы контакта между кольцом детали и поверхностью. Упрощают процесс монтажа и исключают возможность появления ошибок при установке.
  • Гайки – благодаря методу смещения повышают точность и скорость инсталляции компонентов подшипникового узла с конической посадкой. Имеют антикоррозийную пленку, а значит имеют длительный срок эксплуатации.
  • Насосы – предполагают совместное использование с гайками, нагнетают масло и значительно упрощают операцию.

Кроме того, для каждого типоразмера подшипника разработаны индукционные нагреватели. Компания NSK предлагает линейку устройств разных размеров и мощности.Они обеспечивают оптимальную и безопасную температуру деталей, чтобы процесс установки методом горячей посадки проходил беспроблемно.

Правила установки роликовых подшипников

При монтаже основное усилие должно быть направлено исключительно через внутреннюю обойму при насадке на вал и наружную при запрессовке в корпус. Недопустимо производство работ, при котором возникает ударное или другое динамическое воздействие.

При креплении и на вал, и в корпусную конструкцию – направлять одновременное усилие на оба кольца одновременно, не допуская перекоса.

Устанавливая детали при помощи подручных инструментов, когда нет возможности воспользоваться штатными приспособлениями, нельзя допускать ударные усилия к поверхности сепаратора, надо применить прокладку, гасящую воздействие. Можно воспользоваться втулкой из незакаленного стального или медного сплава.

При способе установки шарикоподшипников на вал с натягом, элемент желательно предварительно разогреть с помощью индукционного устройства, а затем насадить с небольшим усилием. Сторона п/ш, имеющая заводскую маркировку должна быть снаружи.

При работе с крупногабаритными элементами целесообразно воспользоваться специализированными приспособлениями, например, гидравлическими распорами, гарантирующими отсутствие повреждения поверхностей и повышенную производительность работ. Эта методика рекомендуется при установке п/ш, имеющих внутренний диаметр более 150 мм.

Как производить монтаж подшипников качения

К этому типу элементов относится достаточно много разновидностей деталей, установка которых различается последовательностью действий и методологией. Приведем некоторые из них:

  1. Радиальные роликовые ш/п, имеющие одно съемное кольцо без бортиков и внутреннюю обойму с роликами, устанавливается раздельно. Если на валу оба элемента подобного типа, установить дополнительную опорную деталь, которая для прочной фиксации и недопущения люфта по оси. Однобуртовые монтируются враспор для того, чтобы закрепить вал.
  2. Перед тем как приступить к установке игольчатого подшипника, вал предварительно покрыть пластичной смазкой. Если нет внутреннего кольца, во внешнюю обойму набить смазочный материал, установить игольчатые компоненты, ввести монтажную втулку, соблюдая посадочный зазор, который может составлять от 0,1 до 0,2 мм, а затем аккуратно вставить в посадочное место, проверив фиксацию. При монтаже рабочими поверхностями выступает наружная часть вала и внутренняя втулки. Боковыми ограничителями служат различные детали с конфигурацией колец на сопряженных компонентах. У этого типа п/ш нет сепараторов, прилегание компонентов препятствуют перекосу при эксплуатации.
  3. При установке подшипника стиральной машины следует придерживаться рекомендаций производителя и поэтапной схемы разборки бытовой техники. Традиционно во всех стиралках с фронтальной загрузкой установлено два п/ш в корпусе бака, для замены которых потребуется демонтировать верхние и боковые панели, двигатель и систему патрубков.

В процессе монтажа необходимо придерживаться нормативных параметров и контроля радиального зазора, который схож с требованиями при установке п/ш скольжения и значительно больше, чем у шариковых и роликовых:

  1. Детали, которые насаживаются на вал с предварительно вставленной крепежной втулкой, закрепить специальной гайкой. Чтобы не допустить защемления компонентов качения, которое может возникнуть при деформировании внутренней обоймы, проверить степень затяжки, вращая рукой наружное кольцо;
  2. При монтаже упорных одинарных подшипников, сначала насаживается на вал внутренняя обойма, а большая запрессовывается в корпусную деталь. Следует большое внимание обратить на зазор между наружным кольцом и стенкой посадочного места в корпусе;
  3. Монтируя радиально-упорные варианты, имеющие съемную наружную обойму, сначала устанавливайте на вал внутреннее кольцо, а затем в корпусную деталь наружное. Перед производством работ проверьте посадочные места и наличие смазки;
  4. Для равномерного восприятия п/ш осевых нагрузок, они ставятся попарно.

Особенности монтажа подшипников скольжения

Элементы подобного типа востребованы во многих производственных отраслях, особенно в случаях, когда нет возможности использования ш/п качения. Основное распространение изделия получили при сборке агрегатов, имеющих валы:

  • функционирующие под воздействием больших ударных и вибрационных нагрузок, в прокатных станах, гидромолотах, двигателях внутреннего сгорания и пр;
  • значительных диаметров, в гидравлических турбинах;
  • установленные в высокоскоростных механизмах, работающих в агрессивной среде, условиях повышенной влажности и пр.
Читайте также:  Установка и вязка арматуры в ленточном фундаменте

А также в шпинделях металлорежущих станков, опорных конструкциях телескопических установок, бытовой технике. Основными частями ш/п скольжения является вкладыш и корпус, который может быть разъемным и цельным.

Монтаж подшипников скольжения состоит из нескольких этапов:

  • стыковка втулки и корпусной детали с натягом, посредством посадки запрессовкой, с разогревом или холодной;
  • чтобы предотвратить проворачивание, внутренняя часть крепится винтом или насаживается на бронзовую шпонку;
  • вал предварительно окрашивается, вводится во втулку и несколько раз проворачивается возвратно-поступательными движениями. Так происходит подгонка для упрочнения фиксации.

Это основные правила для крепления элементов такого типа. Придерживаясь их, вы исключите возникновение проблем с эксплуатацией и продлите срок их использования.

Схемы установки радиально-упорных подшипников

О-образная

Подобный вариант монтажа еще именуется спина к спине, что подразумевает: линии распределения нагрузки направлены к оси п/ш. Используя подобную методику, воспринимается одинаковое воздействие в обе стороны, на каждый приходится действующее едино-направленное усилие.

Положительными аспектами является возможность восприятия подшипниковым узлом импульсных краткосрочных нагрузок и гарантия повышенной жесткости соединения.

Х-образная

В деталях, смонтированных по подобной схеме, которую еще называют лицом к лицу, вектор распределения нагрузки направлен к оси п/ш, воспринимая воздействие в обе стороны.

При таком способе установки сборный узел хуже воспринимает моментные воздействия.

Тандем

При невозможности выдерживать существующие осевые и радиальные силовые и динамические нагрузки одним п/ш, для обеспечения необходимой работоспособности агрегата применяется метод установки тандем, при котором детали монтируются однонаправлено. Радиальные и осевые силовые нагрузки распределяются одинаково между п/ш.

Сборный узел выдерживает нагрузку только в заданном направлении, поэтому при угрозе действующего усилия с другой стороны, рекомендуется дополнительная установка еще одного п/ш, чтобы компенсировать нагрузки.

Особенности установки выжимного подшипника

Этот п/ш является одним из основных компонентов узла сцепления транспортных средств, установленного между двигателем и КПП. Его задачей является размыкание потока при нажатии педали. Специальный привод смещает п/ш по направляющей на валу к корзине, надавливая на диафрагму. В разных т/с используются механические и гидравлические детали. Для установки следует придерживаться определенного алгоритма:

  • демонтировать коробку переключения передач, чтобы получить доступ к прочим узлам;
  • отвести оконечности фиксатора, где муфта стыкуется со стаканом;
  • извлечь п/ш из втулки одновременно с муфтой и пружинным держателем, отжав 4 крепежа;
  • осмотреть старый компонент на предмет наличия дефектов, проверить посадочное место и сопредельные узлы;
  • перед монтированием нового п/ш проверить наличие люфта и возможность свободного вращения;
  • смонтировать деталь на направляющую втулку и зафиксировать пружинным приспособлением вместе с муфтой, предварительно нанеся обильную смазку;
  • проверив должную посадку, поставить на место КПП.

Подобный способ описывает замену п/ш на легковом автомобиле ВАЗ, при установке выжимного подшипника на МАЗ и других грузовых транспортных средств, следует руководствоваться детальной инструкцией и рекомендациями производителя техники. Желательно использовать специализированные приспособления и ремонтные работы производить в сервисном центре, особенно это актуально для машин на гарантии.

Установка ступичного подшипника

При невозможности посещения автосервиса и выполнении работ по замене ш/п передней ступицы легкового автомобиля самостоятельно, следует предварительно подготовить все необходимые инструменты, смазку и ремкомплект. Машина фиксируется надежными упорами, предотвращающими скатывание, включается первая скорость. Затем все мероприятия выполняются в заданной последовательности:

  • снять колпак с колеса, ослабить гайку с помощью торцевого ключа или шестигранной головки;
  • приподнять автомобиль домкратом, проверить устойчивость;
  • выкрутить болты, убрать колесо, узел тормозных колодок аккуратно вывесить, чтобы предотвратить порчу шланга;
  • снять диск, вкрутить в монтажные отверстия подготовленные шпильки или болты до выхода с обратной стороны до 2 мм;
  • ударив молотком по оконечности шпилек выпрессовать ступицу;
  • снять п/ш, проверить посадочное место на предмет изъянов, нанести новую смазку и установить приготовленный п/ш;
  • выполнить сборку в обратной последовательности.

В зависимости от модификации т/с и года выпуска, методика может быть иной. Не рекомендуется производить ремонт самостоятельно с а/м, имеющими действующую гарантию.

Как правильно поставить подвесной подшипник на Газели

Деталь необходима для обеспечения подвижной фиксации к опоре карданного вала. Учитывая состояние дорог и постоянную загрузку транспортных средств, на п/ш приходится довольно большое динамическое воздействие, из-за чего деталь быстрее выходит из строя раньше, чем сказано в инструкции по эксплуатации.

Износу способствует недостаточное количество или неправильно подобранная смазка, которая загустевает при низких температурах и способствует повышенному трению. Расположение над системой выхлопа приводит к перегреву и высыханию.

При возникновении характерных звуков, свидетельствующих о выходе п/ш из строя, необходима срочная замена для предотвращения поломки других узлов.

При демонтаже кардана следует внимательно осмотреть шлицы и резьбовое соединение, убрать возможную коррозию и загрязнение. Снятие и установку шарикоподшипника желательно производить с применением специального съемника для предотвращения поломки. При отсутствии необходимого приспособления, пассатижами снять стопорные кольца, затем удерживая кардан на весу, резким ударом молотка через демпфирующую прокладку выбить чашки.

После извлечения старых п/ш, обязательно проверить посадочное место, параметры и целостность сопряженных деталей. Установка нового производится в обратном порядке, не забыть нанести обильную смазку с маркировкой, рекомендованной производителем.

Компания Подшипник.моби предлагает ознакомиться с обширным каталогом и купить шарикоподшипники всех модификаций и размеров от производителя по разумной цене. Все представленные товарные позиции имеют сертификаты качества и гарантию. Обеспечиваем быструю обработку поступающих заявок, согласование комплектации, отгрузку и доставку.

источник

Установка подшипников на вал и в корпус

1. Конструкция мест вала и корпуса под шарикоподшипники

Кольца подшипников являются весьма нежесткими деталями. При продвижении подшипника по валу внутреннее его кольцо под действием неравномерно приложенных внешних сил и сил трения может деформироваться. Чтобы выправить положение подшипника, внутреннее его кольцо следует довести до упора и прижать к буртику вала. Очевидно, что буртик вала должен быть выполнен строго перпендикулярно к оси посадочной шейки вала.

Упорные буртики на валах и в отверстиях корпусов или стаканов (рис. 1) должны быть такой высоты t, чтобы торцы колец подшипников имели достаточно хорошую опорную поверхность и при работе не касались сепаратора подшипника. Поэтому упорные буртики не должны быть чрезмерно большими. В табл. 1 указана наименьшая высота заплечиков в зависимости от размера радиуса r на торце наружного или внутреннего посадочного диаметра подшипника.

Таблица 1. Наименьшая высота заплечика tmin

Номинальное значение радиуса r

на торце посадочного диаметра подшипника

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Наименьшая высота заплечика tmin 1 2,5 3 3,5 4,5 5 6 7

Рис. 1. Схема установки шарикоподшипника: а – в корпус; б, в – на вал

Высота заплечиков tmin определяется размером радиуса r:

Числовые значения радиуса r на торце посадочного диаметра подшипника для каждого типа и размера подшипника приведены в каталогах подшипников.

Высота заплечика может быть больше tmin. Однако увеличение t по сравнению с tmin ограничивается условиями демонтажа. Минимальная высота заплечиков для возможности захвата съемником за кольцо подшипника при его демонтаже одинакова для наружного и внутреннего колец подшипника (рис. 1) и ее определяют по табл. 2.

Таблица 2. Минимальная высота заплечиков под съемник

d вала, мм до 15 до 50 до 100 свыше 100
k – t, мм 1 2 2,5 3,0

После определения высоты заплечика вычисляют диаметр буртика для вала и корпуса: d1=d+2t – для вала; D1=D–2t – для отверстия.

Другие поверхности смежных деталей должны отстоять от торцов колец подшипников для всех типов подшипников, кроме конических, не менее а=2 ÷ 3 мм (рис. 1, в).

В случае, когда величина заплечиков на валу или в корпусе увеличена, то для демонтажа подшипников необходимо предусмотреть увеличенные фаски или пазы для съемника (рис. 2).

Рис. 2. Пазы под съемник

Переход от посадочного диаметра d к диаметру dt буртика выполняют в виде галтели или канавки с закруглением.

Наибольшее распространение в конструктивном решении получили переходные участки валов в виде канавок. Такое решение обусловлено необходимостью обеспечения шероховатости Ra =0,4 ÷ 1,6 мкм на посадочных поверхностях в местах установки подшипников. Указанную шероховатость целесообразнее всего получить шлифованием. Для выхода шлифовальных кругов на наружных поверхностях валов выполняют канавки (рис. 3, а), а на внутренних поверхностях – проточку канавок у опорных торцов (рис. 3; в, г). Размеры канавок приведены в табл. 6 и 7.

Рис. 3. Переходные участки валов: в виде канавок (а), галтели (б), канавок в корпусе (в, г)

Если отверстие обрабатывается разверткой, то форму проточки берут по рис. 3, в. При шлифовании отверстия и упорного заплечика форма проточки показана на рис. 3, г.

При галтельном переходе (рис. 3, б) радиус R переходного участка вала должен быть меньше радиуса r фаски сопряженного подшипника:

Галтельный переход выполняют, когда посадочную поверхность вала не шлифуют или когда на валу по условиям его прочности нельзя допускать высоких концентраторов напряжений (табл. 5).

Таблица 3. Размеры канавок для вала, мм

Диаметр вала d, мм d1 b h R R1
Свыше 10 до 50 d-0,5 3 0,25 1,0 0,5
Свыше 50 до 100 d-1,0 5 0,5 1,5 0,5

Таблица 4. Размеры канавок в отверстиях корпуса, мм

Диаметр отверстия в корпусе D, мм d2 b h R R1
Свыше 10 до 50 d+0,5 3 0,25 1,0 0,5
Свыше 50 до 100 d+1,0 5 0,5 1,5 0,5
Свыше 100 d+1,0 8 0,5 2,0 1,0

Таблица 5. Галтели и канавки для посадки подшипников качения

rном r1 rном r1 rном b
0,2 0,1 2 1
0,3 0,2 2,5 1,5 0,2-0,8 2
0,4 0,2 3 2 1,0-2,0 3
0,5 0,3 3,5 2 2,5-3,5 4,0-6,0
1 0,6 4 2,5 5 8
1,5 1 5 3
Примечание. В таблице приведен наибольший размер галтели.

2. Конструкция мест вала и корпуса под роликовые подшипники

Особенностью конструкции конического роликового подшипника является то, что сепаратор выступает за пределы наружного кольца на m и n (рис. 4, а).

Это следует учитывать при установке смежных с подшипниками деталей, например, шлицевых гаек (рис. 4, б), или при установке двух рядом расположенных подшипников (рис. 4, в).

Рис. 4. Установка конических роликоподшипников

Смежная деталь должна отстоять от торца наружного кольца конического роликоподшипника на b=4 ÷ 6 мм. Чтобы цилиндрические поверхности смежных деталей не касались сепаратора, высоты h1 и h2 не должны превышать величин: h1=0,1(D–d); h2=0,05(D–d).

Именно поэтому в очень распространенном креплении конического подшипника шлицевой гайкой (рис. 4, б) между торцами внутреннего кольца подшипника и гайки устанавливают дистанционную втулку 1. Примерно половиной своей длины втулка 1 заходит на вал диаметром d, выполненным под установку подшипника, а оставшейся длиной перекрывает канавку для выхода инструмента при нарезании резьбы.

Диаметр вала с буртиком d1=0,16(D+5,25d) и проточки определяется как для цилиндрических роликоподшипников без бурта (рис. 4).

В справочниках по подшипникам приведена сводная таблица, которая, используя вышеизложенное, позволяет выбрать необходимые параметры для подшипниковых узлов по типам подшипников.

3. Установка подшипников качения на вал

Внутренние кольца подшипников качения часто закрепляют на валах посредством только соответствующей посадки (рис. 5, а).

Крепление торцовой шайбой (рис. 5, б) – достаточно надежный и простой способ. Его целесообразно применять, когда на вал действует осевая сила, направленная на растяжение винта, или при относительно большой угловой скорости вращения вала.

Рис. 5. Основные схемы крепления подшипников на валу: а – неподвижное соединение по прессовой посадке; б – торцовой шайбой с винтом и стопорной планкой; в – круглой шлицевой гайкой и стопорной шайбой; г – стопорным кольцом; д – конусной разрезной втулкой и натяжной круглой гайкой и стопорной шайбой

Крепление шлицевой гайкой (рис. 5, в) – весьма распространенный метод крепления подшипников, несмотря на более трудоемкий в изготовлении. Наличие у гайки шлицев и лепестков по диаметру шайбы позволяет фиксировать положение гайки при повороте через каждые 15°, что обеспечивает осевое перемещение гайки примерно на 0,06 мм. Это позволяет более тонко регулировать натяг у спаренных подшипников, особенно при создании предварительного натяга.

Крепление пружинным упорным кольцом (рис. 5, г) – вполне надежный и очень простой способ. В последнее время находит все большее применение. Этот способ крепления используется главным образом при отсутствии осевых сил, нагружающих кольцо.

4. Установка подшипников качения в корпус

Работоспособность, надежность и долговечность подшипников качения зависит не только от материалов и качества изготовления их деталей, но и от того, как они установлены в корпус.

Установка наружных колец в корпус осуществляют по посадкам в системе вала.

Установка вала с подшипниками в корпус может быть выполнена по схемам, приведенным на рис. 6.

Известно, что валы должны удерживаться от осевых смещений, т. е. должны быть зафиксированы в осевом направлении относительно корпуса. Поэтому после определения размеров валов, нагрузок и направления действия сил на опоры выбирают одну из нижеследующих схем осевого фиксирования валов и тип подшипников. Размеры A, B и h деталей узла образуют размерную цепь (рис. 6).

Рис. 6. Схемы монтажа валов с подшипниками в корпус

Схема А. Внутренние кольца обоих подшипников закрепляют неподвижно на валу. В корпусе закрепляют неподвижно только наружное кольцо одного подшипника. Наружное кольцо другого подшипника оставляют незакрепленным, «плавающим» в осевом направлении.

Первую опору называют фиксированной, а вторую – плавающей (рис. 7).

Рис. 7. Конструкция узла опоры с фиксированным подшипником, выполненной непосредственно в корпусе (а) и в стакане с плавающей опорой (б)

Осевая установка валов по схеме А имеет следующие достоинства:

  1. Температурные удлинения вала не вызывают защемления тел качения подшипников. В этом случае «плавающая» опора перемещается вдоль оси отверстия корпуса и занимает новое положение, соответствующее изменившейся длине вала.
  2. На размеры корпуса А и вала В можно назначать весьма широкие допуски. Даже грубые ошибки при их выполнении не влияют на точность сборки и работу узла.

Недостатками этого способа являются:

  1. Возможность применения его только с теми подшипниками, которые могут фиксировать вал в обоих направлениях (шариковые радиальные, сферические радиальные шариковые и роликовые и др.).
  2. Вследствие зазоров между кольцами и телами качения радиальная, осевая и угловая жесткости опор очень малы. Осевое смещение, т. е. так называемая осевая «игра» комплекта вала, при подшипниках с диаметром отверстия до 50 мм может, например, превышать 0,1 мм.
  3. Необходимость крепления одного из подшипников как на валу, так в корпусе. Поэтому конструктивное оформление одной из опор вала получается относительно более сложным.

Осевая установка вала по схеме А может применяться:

  1. При любом расстоянии между опорами вала (ограничением является допустимый перекос колец подшипников).
  2. В случаях, когда радиальная и осевая «игра» вала не влияет на работу узла.

Осевая установка вала по схеме А широко применяется в коробках скоростей, в редукторах и в других узлах для валов цилиндрических зубчатых передач.

Радиальная и осевая «игра» валов нарушает точность зацепления конических и червячных пар. Поэтому осевая фиксация валов, на которых имеются конические или червячные колеса и червяки, по схеме А, как правило, не применяют.

Необходимо следить за тем, чтобы оба подшипника нагружались равномерно. Поэтому если опоры нагружены, кроме радиальной, также осевой силой, то для выравнивания нагрузки между обоими подшипниками в качестве «плавающей» выбирают более нагруженную опору.

Если в опорах вала установлены только радиальные подшипники, то подшипником, фиксирующим вал от осевого перемещения и воспринимающим осевую силу, рекомендуется принимать тот, который имеет наименьшую радиальную нагрузку. При наличии упорного или радиально-упорного двухрядного или многорядного подшипника все радиальные подшипники этого вала должны быть плавающими. Оба кольца подшипников, фиксирующих валы от осевого перемещения, а также вращающиеся кольца всех подшипников для предотвращения их проворота по посадочным поверхностям при динамических нагрузках соответственно закрепляют на валах и в корпусах. Это закрепление осуществляют посредством посадок колец на валы и в корпусах с натягом, а также с помощью других различных средств закрепления.

Для осуществления свободных осевых перемещений наиболее подходят радиальные роликоподшипники с цилиндрическими роликами и радиальные шарикоподшипники с незакрепленными наружными кольцами (рис. 7, б).

Для фиксации положения наружных колец радиальных роликоподшипников могут быть использованы пружинные стопорные кольца эксцентрические внутренние для крепления подшипников в корпусе по ГОСТ 13943-86.

Схема Б. В данной схеме в отличие от схемы А в фиксированной опоре вала устанавливают два подшипника (рис. 8). Внутренние кольца подшипников обеих опор закрепляют на валу.

Рис. 8. Конструкция опор с фиксированной парой подшипников, выполненных по схемам «в распор» (а, б) и «в растяжку» (в)

Наружные кольца подшипников, расположенных в фиксированной опоре, закрепляют в корпусе. Наружное кольцо подшипника плавающей опоры оставляют свободным.

В фиксированной опоре радиальные и осевые зазоры сводятся к минимуму соответствующей регулировкой, и «игра» валов почти отсутствует. Жесткость опоры увеличивается. Кроме того, расположение двух подшипников в фиксированной опоре увеличивает и жесткость вала. Эта схема осевой фиксации обладает теми же достоинствами, что и схема А. Единственным ее недостатком является некоторое усложнение фиксированной опоры вала, которое, однако, компенсируется повышением ее жесткости.

Осевую установку валов по схеме Б можно применять при любом расстоянии между опорами валов зубчатых зацеплений цилиндрических, конических и червячных передач.

Выбор фиксированной и плавающей опор производят по рекомендациям, приведенным для схемы А.

Схема В. Торцы внутренних колец обоих подшипников упирают в буртики вала и в торцы других деталей, сидящих на валу. Внешние торцы наружных подшипников упирают в торцы крышек или других деталей, закрепленных в корпус.

Эту схему называют также осевой установкой подшипников «в распор».

Погрешности при изготовлении деталей по размерам А, В и h приводят к изменению зазора. Поэтому на размеры А, В и h устанавливают более жесткие допуски, чем при установке валов по схемам А и Б.

При тепловом удлинении вала, в случае недостаточного зазора а, может произойти заклинивание тел качения подшипников. Поэтому осевое фиксирование по схеме В применяют при относительно коротких валах.

Разность температурных деформаций вала и корпуса можно вычислить по формуле:

где αB и αk – коэффициенты линейного расширения материала вала и корпуса; ΔtB и Δtk – изменение температуры вала и корпуса; l – расстояние между внешними торцами подшипников.

Чтобы избежать заклинивания подшипников, необходимо при сборке узла обеспечивать условие α≥δt.

Разность α–δt назначают в зависимости от типа подшипников и требований точности, предъявляемых к узлу. Так, например, если опорами вала являются радиальные шариковые или роликовые подшипники, на валу расположены цилиндрические зубчатые колеса, то можно допустить значительную осевую «игру» комплекта подшипников на валу. На работу подшипников и зацепления осевая «игра» вала даже до 1…2 мм влияния не окажет и можно принять α–δt=1…2 мм. Если же на валу посажены конические или червячные колеса или другие детали, которые должны занимать точное осевое положение, то осевая «игра» вала ограничивается минимальными величинами.

Известно, что если в опоре, состоящей из радиально-упорных шариковых или конических роликовых подшипников, имеется значительный осевой зазор, то нагрузка распределяется между телами качения крайне неблагоприятно. Поэтому для этих подшипников лучше, когда разность α–δt очень мала или даже отрицательна, т. е. образован небольшой натяг.

Короткие валы при отсутствии значительного нагрева можно крепить посредством двух опор. При сборке для предупреждения защемления тел качения в радиальных подшипниках предусматривают минимальный осевой зазор а=0,2 ÷ 0,3 мм между крышкой подшипника и наружным кольцом, а в радиально-упорных – осевую регулировку путем изменения общей толщины набора прокладок б между фланцем крышки подшипника и его корпусом (рис. 9).

После того как установится при работе узла нормальный тепловой режим, зазор уменьшается до нормальных пределов или исчезает. Величину начального зазора а устанавливают обычно для каждого изделия опытным путем.

Рис. 9. Конструкция узла, выполненная по схеме В

Поэтому данная схема осевой фиксации валов применяется при относительно коротких валах и при дуплексировании (подборе пар подшипников для установки с предварительным натягом) упорных шарикоподшипников, которые применяются в быстроходных механизмах по схеме Б.

Схема Г. Внешние торцы внутренних колец подшипников обеих опор упирают в торцы деталей, закрепленных на валу (рис. 10). Внутренние торцы наружных колец подшипников упирают в буртики отверстий корпуса или стаканов, поставленных в корпусе.

Рис. 10. Конструкция узла, выполненная по схеме Г

Эту схему называют также осевой установкой «в растяжку».

При температурном удлинении вала, установленного по этой схеме, расстояние между подшипниками увеличивается, и поэтому заклинивание тел качения не происходит, что является ее достоинством.

Однако между внешними кольцами подшипников и упорными буртиками корпуса может образоваться зазор, который распределяется между внутренними и наружными кольцами подшипников и не нарушает работы подшипников. Однако, при определенных условиях, зазор может достичь предела, который нежелателен для радиально-упорных шариковых и особенно для конических роликовых подшипников.

Поэтому данную схему осевой установки валов применяют, как и предыдущую, при относительно коротких валах.

Если опорами валов служат радиальные шариковые подшипники или сферические шариковые и роликовые подшипники, которые не боятся увеличенных осевых зазоров, то схему Г можно применять и при относительно длинных валах.

Осевая установка валов по схеме Г требует упорных буртиков (стаканов) в отверстиях, а также регулировочных гаек или других устройств и навыков в их регулировке.

Учитывая, что температурные удлинения по величине незначительны и могут быть определены их значения, в некоторых конструкциях используют жесткие пружины, включая тарельчатые, которые поддерживают натяг в подшипниках в заданных пределах. Это позволяет реализовать преимущества данной схемы установки подшипников.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector