Общий каталог SKF (1041154), страница 31
Текст из файла (страница 31)
5).Для указанных комбинаций подшипниковвеличина углового перекоса вала должна бытьминимальной. Если это невозможно, целесообразно использовать комбинации самоустанавливающихся подшипников, которые способныкомпенсировать указанный перекос, а именно:• самоустанавливающийся шарикоподшипник/тороидальный роликоподшипникCARB или161Применение подшипников• сферический роликоподшипник/тороидальный роликоподшипник CARB († рис.
6).мать осевые нагрузки, по крайней мере в одномнаправлении, включая:Способность данных узлов компенсироватькак угловые перекосы, так и осевые смещенияпозволяет избежать возникновения внутреннихосевых сил в подшипниковой системе.В подшипниковых узлах с вращающейсянагрузкой на внутреннем кольце, где изменениядлины вала должны компенсироваться междуподшипником и его посадочным местом, осевоесмещение должно происходить между наружным кольцом подшипника и корпусом.
Наиболее распространенные комбинации включают:• радиально-упорные шарикоподшипники(† рис. 10)• конические роликоподшипники († рис. 11).• радиальный шарикоподшипник/радиальный шарикоподшипник († рис. 7)• самоустанавливающийся шариковый илисферический роликовый подшипник/самоустанавливающийся шариковый илисферический роликоподшипник († рис. 8)• согласованные однорядные радиальноупорные подшипники/радиальный шарикоподшипник († рис. 9).«Плавающие» подшипниковые узлыРегулируемые подшипниковые узлыВ регулируемых подшипниковых узлах осеваяфиксация вала в одном направлении осуществляется одним подшипником, а в другомнаправлении – вторым подшипником.
Такаясхема называется «перекрестной фиксацией»и, как правило, используется для короткихвалов. Для этой цели пригодны все типы радиальных подшипников, способных восприниРис. 7162В определенных случаях, когда для узловс перекрестной фиксацией используютсяоднорядные радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники,может потребоваться предварительный натяг(† стр. 206).Плавающие подшипниковые узлы такжеимеют перекрестную фиксацию и подходятдля тех случаев, когда требования, предъявляемые к осевой фиксации, не очень высоки иликогда другие детали, установленные на валу,служат для его осевой фиксации.Подходящими подшипниками для этоготипа подшипникового узла являются:• радиальные шарикоподшипники(† рис. 12)• самоустанавливающиеся шарикоподшипники или• сферические роликоподшипники.Для таких узлов важно, чтобы одно кольцокаждого подшипника могло перемещаться насвоем посадочном месте, желательно, чтобыэто было наружное кольцо в корпусе.
Плавающий подшипниковый узел можно такжеполучить из двух цилиндрических роликоподшипников типа NJ со смещенными внутренними кольцами († рис. 13). В этом случаеосевое перемещение может происходитьвнутри подшипника.Рис. 8Рис. 11Рис. 9Рис. 12Рис. 10Рис. 13163Применение подшипниковРадиальная фиксацияподшипниковДля полной реализации грузоподъемностиподшипника его кольца должны иметь полнуюопору по всей окружности и по всей ширинедорожки качения. Такая опора должна бытьжесткой и может быть обеспечена цилиндрической или конической посадочной поверхностью или, у колец упорного подшипника,плоской (ровной) опорной поверхностью. Этоозначает, что посадочные места подшипниковдолжны быть обработаны с достаточнойточностью, а их поверхность не должна прерываться канавками, отверстиями и т.п.
Крометого, кольца подшипника должны бытьнадежно зафиксированы, чтобы исключитьвозможность их проворота на посадочныхместах под воздействием нагрузки.В целом, удовлетворительная радиальнаяфиксация и достаточная опора может бытьдостигнута лишь в том случае, если кольцапосажены с достаточной степенью натяга.Недостаточно прочно или неправильно закрепленные кольца, как правило, приводят к повреждению подшипников и сопряженныхдеталей. Однако, при необходимости простогомонтажа и демонтажа или осевого смещениянефиксирующего подшипника использованиепосадки с натягом не всегда возможно. В техслучаях, когда требуется свободная посадка,необходимо предпринять специальные мерыпредосторожности для ограничения неизбежного износа в результате проворота колец,например, путем поверхностной закалкипосадочных мест и опор подшипников,смазывания сопряженных поверхностей иудаления частиц износа через специальныеканавки или прорезания пазов в торцовыхповерхностях колец под шпонки или другиефиксирующие устройства.Выбор посадкиПри выборе посадки необходимо учитыватькак факторы, рассматриваемые в данномразделе, так и приводимые общие рекомендации.1.
Условия вращенияУсловия вращения относятся к кольцу подшипника и рассматриваются применительно к направлению нагрузки († таблица 1). В основ164ном, существуют три разных условия:«вращающаяся нагрузка», «неподвижнаянагрузка» и «нагрузка неопределенногонаправления».Нагрузка считается «вращающейся», есливращается кольцо подшипника при неподвижной нагрузке или кольцо неподвижно,а нагрузка вращается таким образом, что всеточки дорожки качения подвергаются нагрузкев ходе одного оборота.
Тяжелые нагрузки,которые не вращаются, но постоянно меняютнаправление, например, нагрузки на подшипники шатунов и штоков, как правило, считаются вращающимися нагрузками.При посадке с гарантированным зазоромкольцо подшипника, подвергаемое вращающейся нагрузке, поворачивается (или «гуляет»)на посадочном месте, что приводит к износуи контактной коррозии поверхностей. Дляпредотвращения этого явления необходимоиспользовать посадку с натягом. Степеньнатяга зависит от условий эксплуатации(† пункты 2 и 4 ниже).Нагрузка считается «неподвижной», есликольцо подшипника неподвижно и нагрузкатакже неподвижна или если кольцо и нагрузкавращаются с одной и той же скоростью такимобразом, что нагрузка всегда направленав одно и то же место на дорожке качения.Поскольку в таких условиях кольцо подшипникаобычно не поворачивается на своем посадочном месте, оно не обязательно должно устанавливаться с натягом, если такой натяг нетребуется в силу других причин.Нагрузка неопределенного направлениясоответствует различным внешним нагрузкам,ударным нагрузкам, вибрациям и колебаниям,возникающим в высокоскоростных машинахи вызывающим изменения в направлении нагрузки, не поддающиеся точному описанию.При невозможности определения направлениянагрузки, а также в условиях тяжелых нагрузокжелательно, чтобы оба кольца имели посадкус натягом.
Для внутреннего кольца обычноиспользуется величина натяга, рекомендуемаядля вращающейся нагрузки. Однако еслинаружное кольцо устанавливается со свободной посадкой для осевого перемещениявнутри корпуса в условиях не слишкомбольшой нагрузки, можно использоватьнесколько более свободную посадку, чем та,что рекомендуется для вращающейсянагрузки.Рис. 142. Величина нагрузкиПо мере увеличения нагрузки посадка внутреннего кольца подшипника ослабляется из-задеформации кольца. Под воздействием вращающейся нагрузки кольцо может начатьпроворачиваться. Поэтому степень его натягадолжна соответствовать величине нагрузки.Чем больше нагрузка, особенно ударнаянагрузка, тем большая степень натягатребуется († рис.
14). Следует также принятьво внимание ударные нагрузки и вибрацию.Величина нагрузки определяется как:• P ≤ 0,05 C – легкая нагрузка• 0,05 C < P ≤ 0,1 C – нормальная нагрузка• 0,1 C < P ≤ 0,15 C – тяжелая нагрузка• P > 0,15 C – очень тяжелая нагрузка.Таблица 1Условия вращения и нагруженияУсловия работыСхематическое изображениеУсловиеПримернагруженияРекомендуемыепосадкиВращается внутренее кольцоВращающаяся нагрузкана внутреннем кольцеПосадка с натягомвнутреннего кольцаНеподвижное наружное кольцоНеподвижная нагрузкана наружном кольцеСвободная посадканаружного кольцаНеподвижная нагрузка на внутреннем кольцеОпоры конвейеровСвободная посадкавнутреннего кольцаСтупичные подшипникиавтомобилейПосадка с натягомнаружного кольцаВалы с ременным приводомПостоянное направление нагрузкиНеподвижное внутреннее кольцоВращающееся наружнВращающаяся нагрузкакольцона наружном кольцеПостоянное направление нагрузкиВращается внутренее кольцоНеподвижная нагрузкаВибромашинына внутреннем кольцеПосадка с натягомнаружного кольцаНеподвижное наружное кольцоВращающаяся нагрузкана наружном кольцеВиброситаили двигателиСвободная посадкавнутреннего кольцаНагрузка вращается с внутренним кольцомНеподвижное внутреннее кольцоВращающаяся нагрузкана внутреннем кольцеКонусная дробилкаПосадка с натягомвнутреннего кольцаВращается наружное кольцоНеподвижная нагрузкана наружном кольцеПриводы каруселейСвободная посадканаружного кольцаНагрузка вращается снаружным кольцом165Применение подшипников3.
Внутренний зазор подшипникаПосадка подшипника на вал или в корпусс натягом означает, что кольцо подвергаетсяупругой деформации (растягивается или сжимается), при этом внутренний зазор подшипникауменьшается. Однако определенный минимальный зазор должен оставаться († раздел«Внутренний зазор подшипника» на стр. 137).Величина начального зазора и допустимаявеличина его уменьшения зависит от типаи размера подшипника. Уменьшение зазора,вызываемое посадкой с натягом, может бытьнастолько большим, что для предотвращенияпреднатяга подшипника при работе можетвозникнуть необходимость использованияподшипников с начальным зазором большенормального († рис.
15).4. Температурные условияВо многих случаях наружное кольцо имеет болеенизкую рабочую температуру, чем внутреннеекольцо. Это может привести к уменьшениювнутреннего зазора († рис. 16).В процессе эксплуатации кольца подшипника обычно нагреваются больше, чем детали,на которых они посажены. Это может вызватьослабление посадки внутреннего кольца наего посадочном месте и расширение наружного кольца, которое способно препятствоватьтребуемому осевому перемещению этогокольца в его корпусе. Ослабление посадкивнутреннего кольца также может быть вызвановысокой стартовой частотой вращения подшипника или трением уплотнения.В связи с этим необходимо обращать особоевнимание на разницу температур и направление теплового потока в подшипниковом узле.5.