Общий каталог SKF (1041154), страница 38
Текст из файла (страница 38)
33204Таблица 14Рекомендуемые размеры масляных каналови канавок-CBSBТаблица 15Тип и рекомендуемые размеры резьбовых отверстийдля подсоединения маслопроводов/B(BIB(B/B(D(D(C(C/Тип AДиаметрпосадочногоместасвыше доРазмерымммм100150200250300400500650800ba ha Резьбаra 10030,52,515040,8320040,8325051430051440061,254,550071,5565081,5680010271 000122,58L = ширина посадочного места подшипникаNТипТип BРазмерыGaGbGc1)макс.Na––мм2,533M 6A1083G 1/8A12103445G 1/4A15125G 3/8B15128567G 1/2B18148G 3/4B2016881)Эффективная длина резьбовой части205Применение подшипниковПредварительный натягподшипниковВ зависимости от технический требованийможет возникнуть необходимость созданияположительного или отрицательного рабочегозазора в подшипниковом узле.
В большинствеслучаев рабочий зазор должен быть положительным, т.е. при работе подшипник должениметь остаточный зазор, пусть даже оченьнебольшой († раздел «Внутренний зазорв подшипнике», стр. 137).Однако, существует много примеров – подшипники шпиндельных узлов станков, опоршестерен мостов автомобилей, подшипниковые узлы малых электрических двигателейили подшипниковые узлы для колебательныхдвижений – где отрицательный рабочий зазор,т.е. предварительный натяг (далее – преднатяг)требуется для увеличения жесткости подшипникового узла или повышения точности еговращения.
Создание преднатяга, к примеру,при помощи пружин также рекомендуется в техслучаях, когда подшипники вращаются приочень малых нагрузках с высокими скоростями.В таких случаях преднатяг служит для обеспечения минимальной нагрузки на подшипники предотвращения повреждения подшипникав результате проскальзывания тел качения(† раздел «Требуемая минимальная нагрузка»на стр. 75).Рис. 34abРис.
35206**--Типы преднатягаВ зависимости от типа подшипника преднатягможет быть радиальным или осевым. Например,цилиндрические роликоподшипники, в силусвоей конструкции, могут иметь только радиальный преднатяг, а упорные шарикоподшипники и цилиндрические упорные роликоподшипники – только осевой преднатяг. Однорядные радиально-упорные шарикоподшипникии конические роликоподшипники († рис. 34),которые обычно подвергаются осевому преднатягу, как правило, монтируются совместно совторым однотипным подшипником по О-образной (а) или Х-образной (b) схеме. Радиальныешарикоподшипники также, как правило, монтируются с осевым преднатягом, для чего радиальный внутренний зазор этих подшипниковдолжен превышать нормальный радиальныйвнутренний зазор (например, СЗ), для того,чтобы, как и в случае с радиально-упорнымишарикоподшипниками, угол контакта былнесколько больше нуля.Расстояние L между центрами давленияконических роликоподшипников и радиальноупорных шарикоподшипников будет большерасстояния между центрами подшипников Iпри установке эти подшипников по О-образной(† рис.
35), и меньше при их установке по Хобразной († рис. 36) схеме. Это означает, чтоподшипники, установленные по О-образнойсхеме, способны компенсировать большиеопрокидывающие моменты даже в том случае,когда расстояние между центрами подшипников сравнительно невелико. Радиальные силы,возникающие под воздействием моментнойнагрузки, и деформация, вызываемая ими вподшипниках, будут меньше, чем в случаерасположения подшипников по Х-образнойсхеме.Если в процессе работы нагрев вала будетпревышать нагрев корпуса, величинапреднатяга, отрегулированная (установленная)в процессе монтажа при температуре окружающей среды, увеличится, причем такое увеличение будет больше при расположении подшипников по О-образной, чем по Х-образнойсхеме.
В обоих случаях тепловое расширениев радиальном направлении является причинойуменьшения зазора или увеличения преднатяга. Эта тенденция увеличивается при тепловомрасширении в осевом направлении, когдаподшипники расположены по О-образнойсхеме, но уменьшается при расположении поХ-образной. Только для подшипников, спаренных по О-образной схеме: при заданномрасстоянии между подшипниками и равныхкоэффициентах теплового расширения подшипников и сопряженных деталей тепловоерасширение в осевом и радиальном направлении нейтрализуют друг друга, и величинапреднатяга остается неизменной.Рис. 36**--207Применение подшипниковЭффект преднатяга подшипниковОсновной эффект преднатяга подшипниковзаключается в следующем:• увеличивается жесткость узла• уменьшается уровень шума при работеподшипника• увеличивается точность вращения вала• компенсируются процессы износа и смятиядеталей в процессе эксплуатации• увеличивается срок службы подшипника.Высокая жесткостьЖесткость подшипника (в Н/мкм) определяетсякак отношение силы, действующей на подшипник, к упругой деформации в подшипнике.Упругие деформации под воздействием нагрузки у подшипника с преднатягом будут меньше,чем у подшипников, не имеющих преднатяга.МалошумностьЧем меньше рабочий зазор в подшипнике, темлучше направление тел качения в ненагруженной зоне и меньше уровень шума при работеподшипника.Точность вращения валаПодшипники, установленные с преднатягом,обеспечивают более точное направление вала,т.к.
преднатяг ограничивает изгиб вала поддействием нагрузки. Например, более точноенаправление вала и повышенная жесткостьустановленных с преднатягом подшипниковведущих шестерен и дифференциалов означает,что зацепление шестерен будет точным и неизменным, а дополнительные динамические силыбудут минимальными. В результате работазубчатой передачи будет малошумной и срокее службы увеличится.Компенсация износа и усадкиВ процессе износа и пластического смятиясопряженных деталей зазор в подшипниковомузле увеличивается; это увеличение, однако,можно компенсировать при помощи преднатяга.Увеличение срока службыВ определенных случаях преднатяг подшипниковых узлов позволяет повысить их эксплуатационную надежность и продлить срок службы.Правильно рассчитанная величина преднатягаоказывает благоприятное влияние на распределение нагрузки в подшипниках и, следова208тельно, увеличивает их срок службы († раздел«Поддержание правильной величиныпреднатяга» на стр.
216).Определение силы преднатягаПреднатяг может выражаться в виде силы илирасстояния, хотя основным техническим параметром является усилие преднатяга. В зависимости от способа регулировки предварительныйнатяг косвенно влияет на момент трения вподшипнике.Эмпирические величины оптимальных силпредварительного натяга можно получить изапробированных конструкций, техническиехарактеристики которых используются приразработке подобных конструкций. Для новыхконструкций SKF рекомендует производитьрасчет силы преднатяга и проверять точностьтаких расчетов посредством испытаний.Поскольку, как правило, не все факторы, влияющие на реальные условия эксплуатации, бываютточно известны, на практике могут потребоваться поправки и уточнения.
Надежность расчетов, прежде всего, зависит от того, насколькоточно прогнозируемый температурный режимработы и упругое поведение сопряженныхдеталей и, самое главное, корпуса соответствуютреальным условиям эксплуатации.При определении величины предварительного натяга прежде всего нужно рассчитатьсилу преднатяга, требуемую для обеспеченияоптимального сочетания жесткости, срокаслужбы и эксплуатационной надежностиподшипника. Затем рассчитывается сила преднатяга, прикладываемая при монтаже подшипника. В процессе монтажа сохраняется обычнаятемпература окружающей среды, а подшипникине подвергаются рабочей нагрузке.Величина преднатяга при нормальной рабочей температуре зависит от нагрузки на подшипник.
Радиально-упорные шарикоподшипникиили конические роликоподшипники способнывоспринимать радиальные и осевые нагрузки,действующие одновременно. Под воздействиемрадиальной нагрузки в подшипнике возникаетсила, действующая в осевом направлении,которая, как правило, должна восприниматьсявторым «зеркально» расположенным подшипником. Чисто радиальное смещение одногокольца подшипника относительно другогобудет означать, что половина окружностиподшипника (то есть половина тел качения)находится под нагрузкой, а осевая сила,возникающая в подшипнике, будет равна:Fa=R Fr для однорядных радиально-упорныхшарикоподшипников илиFa=0,5 Fr/Y для однорядных коническихроликоподшипников,где Fr – радиальная нагрузка на подшипник(† рис.
37).Величина переменной R с учетом характераконтакта внутри радиально-упорных шарикоподшипников определяется согласно указаниям,приведенным в разделе ”Определение осевойсилы для отдельно устанавливаемых илисдвоенных подшипников” начиная со стр. 415.Величины коэффициента осевой нагрузки Yдля конических роликоподшипников представлены в таблицах подшипников.Если одиночный подшипник подвергаетсярадиальной нагрузке Fr, то для реализациигрузоподъемности этого подшипника к немудолжна быть приложена внешняя осевая силаFa вышеуказанной величины. Если приложенная внешняя сила будет меньше, количествотел качения, несущих эту нагрузку, будетменьше, и грузоподъемность подшипника соответственно уменьшится.В подшипниковом узле, состоящем из двухрадиально-упорных подшипников или двухконических роликоподшипников, установленных по О-образной или Х-образной схеме,каждый из подшипников должен воспринимать осевые силы попеременно.
Если обаподшипника одинаковы, радиальная нагрузкадействует в центре между подшипниками иподшипниковый узел отрегулирован на нулевой зазор, то распределение нагрузки, прикотором половина тел качения находится поднагрузкой, происходит автоматически. Придругих вариантах, особенно при наличиивнешней осевой нагрузки, может возникнутьнеобходимость преднатяга подшипников длякомпенсации зазора, возникающего в результате упругой деформации подшипника, сучетом осевой нагрузки и достижения болееблагоприятного ее распределения в другомподшипнике, который осевую нагрузку не несет.Преднатяг также увеличивает жесткостьподшипникового узла.
Принимая решениеотносительно жесткости подшипникового узла,следует помнить, что на нее оказывает влияниене только упругость подшипников, но и упругость вала и корпуса, а также тип посадки колецподшипников, равно как и упругие деформации всех прочих деталей, находящихсяв поле действия сил, включая опоры. Все этифакторы в значительной степени определяютобщую упругость системы вала.
Осевая ирадиальная упругость подшипника зависитот его внутренней конструкции, т.е. от условийконтакта (точечного или линейного), количества и диаметра тел качения и величины углаконтакта. Чем больше угол контакта, тембольше осевая жесткость подшипника.Если в первом приближенном значении предположить линейную зависимость упругостиот нагрузки, т.е. постоянный коэффициент жесткости подшипника, то сравнение показывает,что осевое смещение в подшипниковом узле,Рис.