Общий каталог SKF (1041154), страница 39
Текст из файла (страница 39)
37'B'B'S209Применение подшипниковимеющем преднатяг, будет меньше, чем вподшипниковом узле, не имеющем преднатяга,при одной и той же внешней осевой силе Ka(† диаграммa 2). Например, подшипниковыйузел ведущей шестерни состоит из двухконических роликоподшипников А и В разногоразмера, имеющих константы жесткости СA и СB,и подвергается воздействию силы преднатягаF0.
Если осевая сила Ka действует наподшипник А, подшипник В будет ненагружени дополнительная нагрузка, действующая наподшипник А, и осевое смещение вала шестерни будет меньше, чем у подшипника, неимеющего преднатяга. Однако, если внешняяосевая сила превышает величинуq cA wK a = F0 <1 + —–cB z ,то подшипник В будет освобожден от действияосевой силы преднатяга, и величина осевогосмещения под воздействием дополнительнойнагрузки будет такой же, что и у подшипникового узла без преднатяга, т.е. будет определяться исключительно константой жесткости подшипника А. Таким образом, чтобы предотвратитьполное разгружение подшипника В, когда наподшипник А действует нагрузка Ka, требуетсясоздать преднатяг следующей величины:cBF 0 = Ka –––––––cA + cBХарактер сил и упругих перемещений, происходящих в подшипниковом узле, установленном спреднатягом, а также влияние изменения величины силы преднатяга проще всего определитьпо диаграмме «сила преднатяга/ путь преднатяга» († диаграмма 3).
Эта диаграммасостоит из кривых жесткости деталей, подвергающихся преднатягу относительно друг друга,и позволяет выяснить следующее:• отношение между силой преднатяга и путемпреднатяга в пределах подшипниковогоузла, имеющего преднатяг• отношение между внешней осевой силой Kaи нагрузкой на подшипник для подшипникового узла, имеющего преднатяг, а такжеупругой деформацией, вызываемой воздействием внешней силы.210На диаграммe 3, все детали, которые подвергаются воздействию дополнительной нагрузкиза счет действия рабочих сил, представленыкривыми, восходящими слева направо, а всененагруженные детали – кривыми, восходящими справа налево.
Кривые 1, 2 и 3 соответствуют различным силам преднатяга (F01, F02 < F01и F03 = 0). Пунктирными линиями отмеченысилы, относящиеся к самому подшипнику,а сплошными – те, что относятся к положениюподшипника в целом (подшипник с сопряженными деталями).При помощи диаграммы 3 можно, например,объяснить соотношения сил, возникающиев подшипниковом узле ведущей шестерни(† рис. 39, стр. 213), где преднатяг создаетсяпосредством регулировки подшипника Аотносительно подшипника В через вал и корпус.Внешняя осевая сила Ka (осевая составляющаясил на зубьях передачи) накладывается насилу преднатяга (кривая 1) таким образом, чтоподшипник А подвергается действию дополнительной нагрузки, в то время как подшипникВ разгружен.
Нагрузка, действующая в местерасположения подшипника А, обозначаетсяFaA, а в месте расположения подшипникаВ – FaB.Под влиянием силы Ka вал ведущейшестерни смещается по оси на величину da1.Меньшая по величине сила преднатяга F02(кривая 2) выбрана таким образом, что подшипник В полностью разгружается осевой силойKa, т.е. FaB = 0 и FaA = Ka. В этом случае валведущей шестерни смещается на величинуda2 > da1. Если узел не имеет преднатяга(кривая 3), то величина осевого смещения валаведущей шестерни будет наибольшей(da3 > da2).Диаграмма 2Внешняя осевая сила KaС преднатягом F0Без преднатяга,EB D B"D,B ' D " #Осевое смещение daДиаграмма 3Осевая сила FaСила преднатяга F0Подшипник AПоложение подшипника B(общее)Положение подшипника A (общее)Подшипник B',B''B",B'B#EBEBОсевое смещение daEB211Применение подшипниковМетодика регулировкиРегулировка – это установка заданных величинвнутреннего зазора подшипника († раздел«Монтаж», начиная со стр. 261) или преднатяга подшипникового узла.Радиальный преднатяг, который обычноприменяется в роликоподшипниках с цилиндрическими роликами, двухрядных радиальноупорных шарикоподшипниках и иногда врадиальных шарикоподшипниках, например,достигается путем создания достаточнойстепени натяга одного или обоих колец подшипника для уменьшения начального внутреннего зазора подшипника до нуля.
При этом впроцессе работы зазор становится отрицательным, т.е. появляется преднатяг.Подшипники с коническим отверстиемособенно подходят для создания радиальногопреднатяга, т.к. путем перемещения подшипника вдоль его конической посадочной поверхности степень преднатяга может быть установлена в узких пределах.Осевой преднатяг однорядных радиальноупорных шарикоподшипников, коническихроликоподшипников, а также радиальныхшарикоподшипников создается путем осевогосмещения одного из колец подшипника относительно другого на расстояние, соответствующее требуемой силе преднатяга. Существуютдве основные группы методик регулировки,в основе которых лежат различные принципы:индивидуальная регулировка и групповаярегулировка.Индивидуальная регулировкаПри индивидуальной регулировке каждыйподшипниковый узел регулируется отдельнопри помощи гаек, регулировочных прокладок,распорных втулок, деформируемых втулок и т.д.
Методика измерения и проверки обеспечивает высокую точность установки заданнойноминальной силы преднатяга с наименьшимивозможными отклонениями. Существуютразные методы в зависимости от количестваизмеряемых подшипников• регулировка путем измерения расстоянияпреднатяга• регулировка по моменту трения• регулировка путем измерения прямогоусилия.212Преимущество индивидуальной регулировкисостоит в том, что отдельные детали узла могутизготовляться по нормальным допускам, приэтом величина требуемого преднатяга можетбыть установлена с достаточной степеньюточности.Регулировка путем контроля расстоянияпреднатягаЭтот метод регулировки часто используетсяв тех случаях, когда детали подшипниковогоузла предварительно собраны.
Преднатяг,к примеру, подшипникового узла ведущейшестерни достигается путем установки• промежуточных колец между наружными ивнутренними кольцами двух подшипников(† рис. 38)• регулировочных прокладок между заплечиком корпуса и наружным кольцом подшипника или между крышкой и корпусом(† рис. 39), крышкой в данном случаеявляется фланцевый стакан• распорного кольца между заплечиком валаи внутренним кольцом одного из подшипников († рис. 40) или между внутреннимикольцами двух подшипников.Рис. 38Рис. 39#",BEBРис.
40213Применение подшипниковШирина регулировочных прокладок, проставочных или распорных колец определяется• расстоянием между заплечиками валаи корпуса• общей шириной обоих подшипников• расстоянием преднатяга (осевым смещением),соответствующим требуемой силе преднатяга• коэффициентом поправки расстоянияпреднатяга, учитывающим тепловоерасширение в процессе работы• производственными допусками,устанавливаемыми путем замера всехдеталей в домонтажном состоянии• коэффициентом поправки, учитывающимопределенную потерю силы преднатягапосле определенного периода работы.Этот метод регулировки основан на зависимости силы преднатяга от упругих деформацийвнутри системы, имеющей преднатяг.Требуемый преднатяг можно определить пографику «сила преднатяга/расстояниепреднатяга» († диаграммa 4).Диаграмма 4Сила преднаятга F050.11 – Tint plate.
Body copyF0© сила преднатяга на валу ведущейшестерни (подшипниковый узел)d01 путь преднатяга для верхнегоподшипника ведущей шестернии окружающих деталей'd02 путь преднатяга для подшипника нафланцевой стороне и окружающихдеталейd0 общее расстояние преднатяга дляподшипникового узла ведущейшестерниEEE214Расстояние преднатяга dРегулировка по моменту тренияЭтот метод популярен в серийном производстве,т.к. требует малого времени и допускает значительную автоматизацию. Поскольку существуетопределенная зависимость между преднатягомподшипника и моментом трения в нем припостоянном контроле величины момента тренияимеется возможность остановить процесс регулировки в тот момент, когда момент трения будетсоответствовать требуемой степени преднатяга.Однако, следует помнить, что у разных подшипников может быть разный момент трения и что онтакже зависит от условий смазывания и скоростивращения.Регулировка путем измерения прямогоусилияПоскольку целью регулировки подшипниковявляется создание заданной степени преднатяга,логично использовать такой метод, который бысоздавал прямое усилие преднатяга или позволял измерять такое прямое усилие.
Однако,на практике предпочитают использовать косвенные методы регулировки преднатяга путемизмерения его расстояния или по моментутрения, т.к. они проще и дешевле.Групповая регулировкаЭтот метод регулировки, который также можноназвать «среднестатистической регулировкой»,предполагает изготовление подшипников, валaи корпусa, распорных колец или втулок и т.д. вобычных количествах и их сборку из обычныхдеталей; при этом все детали полностью взаимозаменяемы. В случаес коническими роликоподшипниками такая взаимозаменяемость такжераспространяется на узлы наружного и внутреннего кольца.