2 том (555893), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При монтаже подшипников с коничеотверстием на коническую шейку ским а начальный радиальный зазор умень- ется вследствие расширения внутреннего коль л ца. Осевое перемешение внутреннего „ол ца с отверстием, имеюшим конусность 112, относительно шейки вала или втулки вызывает уменьшение начального радиального зазора, равное примерно 1/15 величины перемешения, Для устранения влияния гироскопического эффекта в упорных подшипниках при л > 0,5ллр применяют сборку с предварительным натягом, осушествляемым плектом пружин, нагружаюших подшипник осевой силой, Н: Р' = 53.10 ~~ й2 — ~у2 л где д и Н вЂ” наружный и внутренний диаметры стандартного подшипника, мм; и- частота врашения, об/мин.
ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ И СХЕМЫ ИХ УСТАНОВКИ Выбор подшипников. При выборе типа и размеров подшипников качения учитывают следуюшие факторы: значение и направление нагрузки (Радиальная, осевая, комбинированная); - характер нагрузки (постоянная, переменная, вибрационная, ударная); - частоту врашения кольца подшипника; - необходимый ресурс (в часах или миллионах оборотов); - состояние окружаюшей среды (темпе ратур туру, влажность, запыленность, кислотность и т.п.); особые требования к подшипнику, предъя Редъявляемые конструкцией узла (необходимое ость самоустанавливаемости подшипника в о в опоре с целью компенсации перекосов вала вала или корпуса; способность допускать пе нии; мон еремешения вала в осевом направлена вал монтаж подшипника непосредственно тельно-с на закрепительную или закрепиРегули о о-стяжную втулку; необходимость гу ирования радиального и осевого зазоРа по точ иост дшипника, повышения жесткости и ости врашения, снижения момента трения ные а шумности; желательные габаРит- Размеры узла; требования к надежно- сти; стоимость подшипника и узла в целом).
Если нет повышенных требований к частоте и точности врашения, применяют подшипники класса точности 0 по ГОСТ 520-89. Наметив тип, конструктивную разновидность и схему установки подшипников, выполняют расчет на ресурс при требуемой надежности или/и на статическую грузоподъемность, осушествляют выбор подшипника по каталогу.
В зависимости от рабочих скоростей и условий работы выбирают способ смазывания, тип смазочного материала, зашиту его от загрязнения и вытекания из подшипника. Схемы установки подшипников. В большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевых перемешений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на фиксирующие и плавающие. В фиксируюших опорах ограничено осевое перемешение вала в одном или обоих направлениях. В плаваюшей опоре осевое перемешение вала в любом направлении не ограничено.
Фиксируюшая опора воспринимает радиальную и осевую силы, а плаваюшая опора - только радиальную. В некоторых конструкциях применяют так называемые "плаваюшие" валы. Эти валы имеют возможность осевого смешения в обоих направлениях, их устанавливают на плаваюших опорах. Осевая фиксация вала осушествляется не в опорах, а какими-либо другими элементами конструкции, например торцами деталей, зубьями шевронных зубчатых колес. На рис.
24 показаны основные способы осевого фиксирования валов. В схемах 1а и 1б вал зафиксирован в одной (левой на рисунке) опоре: в схеме 1а — одним подшипником; в схеме 1б - двумя однорядными подшипниками. В плаваюшей опоре применяют обычно радиальные подшипники. Эти схемы применяют при любом расстоянии 1 между опорами вала. Схему 1б характеризует большая жесткость фиксируюшей опоры, особенно в случае применения в одной опоре двух радиально- упорных подшипников с большими углами контакта.
Назначая фиксируюшую и плаваюшую опоры стремятся обеспечить примерно равную нагруженность подшипников и наименьшие силы трения в плаваюшей опоре. 1ОВ ПОДШИПНИКИ Слпю еа Рис. 24.Способы осевого фиксирования валов При температурных колебаниях плавающий подшипник перемешается в осевом направлении на величину удлинения (укорочения) вала. Так как это перемещение может происходить под нагрузкой, поверхность отверстия корпуса изнашивается.
Поэтому при действии на опоры вала только радиальных сил в качестве плавающей выбирают менее нагруженную опору. Если выходной конец вала соединяют муфтой с валом другого узла, в качестве фиксирующей принимают опору вблизи выходного конца вала. В схемах 2а и 2б вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре в одном направлении. Эти схемы применяют с определенными ограничениями по расстоянию между опорами, что связано с изменением зазоров в подшипниках вследствие нагрева деталей при работе.
При нагреве самих подшипников зазоры в них уменьшаются', при нагреве вала его длина увеличивается. Из-за увеличения длины вала осевые зазоры в подшипниках схемы 2а также уменьшаются. Чтобы нс происходило зашемлсния вала в опорах, предусматривают при сборке осевой зазор "а". Значение зазора должно быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. В зависимости от конструкции узла и условий эксплуатации а = 0,15 ... 1,0 мм.
Схема 2а установки подшипников конструктивно наиболее проста. Ее широко применяют при относительно коротких валах. При установке в опорах радиальных подшипников отношение //а = 8 ... 1О. В опорах схемы 2а могут быть применены и радиально-упорцыс подшипники. Так как эти подшипники более чувствитель к изменению осевых зазоров, то соотнощ ние между величинами 1 и д для них я ется более жестким и нс должно превыша 1/д = 6 ...
8. Меньшие значения относят роликовым, большие - к шариковым р ально-упорным подшипникам. По э схеме нс рекомендуется применять р ально-упорные подшипники с углом ко такта а = 25 . 40'. При установке вала по схеме 2б веро ность зашемления подшипников вслсдств температурных деформаций вала мсньш так как при увеличении длины вала осе зазор в подшипниках увеличивается. Р стояние между подшипниками может б несколько больше, чем в схеме 2а: подшипников шариковых радиальн 1/Н= 1О ... 12; шариковых радиальн упорных 1/Н < 10; конических роликов 1/Н < 8.
Более длинные валы устанавливать схеме 2б нс рекомендуют, так как вследст вие температурных деформаций вала мо появиться большие осевые зазоры, нед . пустимые для радиально-упорных подшив ников. СТАТИЧЕСКАЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ,, СТАТИЧЕСКАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ НАГРУЗКА Общие сведения, основные определения Методы расчета базовой статической грузоподъемности и статической эквивалентной нагрузки для подшипников качения я установлены меж государствен ным стандартом ГОСТ 18854-94 (ИГО 76-87).
ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ $09 При статическом нагружении поврежден „„подшипников проявляются в виде ия рабочих поверхностей. смяти Приводимые в ГОСТ 18854-94 формулы фф ииенты для расчета базовой стаи коэ тичес „расчетной грузоподьемности основаны „ринятых в качестве расчетных знач х контактных напряжений. В ГОСТ 18854-94 применяют следуюшие термины и определения в соответствии со стандартом ИСО 5593-84. Статическая нагрузка - нагрузка, действующая на подшипник, кольца которого не врашаются относительно друг друга. Базовая статическая радиа~ьная грузоподьемность С„- статическая радиальная нагрузка, которая соответствует расчетным контактным напряжениям в центре наиболее тяжело нагруженной зоны контакта тела качения и дорожки качения подшипника, равным: 4600 МПа — для радиальных шариковых самоустанавливаюшихся подшипников; 4200 МПа — для всех других типов радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников; 4000 МПа — для всех типов радиальных и радиально-упорных роликовых подшипников.
Возникаюшая при этих контактных напряжениях обшая остаточная деформация тела качения и дорожки качения приблизительно равна 0,0001 диаметра тела качения. Для однорядных радиально-упорных подшипников радиальная грузоподъемность соответствует радиальной составляюшей "агрузки, вызываюшей чисто радиальное с'"шение подшипниковых колец относительно друг друга. Базовая статическая осевая грузоподьемность ть С„- статическая центральная осевая нагр грузка, которая соответствует расчетным конта к актным напряжениям в центре наиболее т . тяжело нагруженной зоны контакта тела кач ения и дорожки качения подшип ника, равным'. 4200 М упорных и упор" Радиальн шариковых подшип"и"о ' 4000 М Ралиальн 0 МП вЂ” для у"'р"ых ' о. ковых подши""""о Вози~ " „„„этих контактных "' пряжени .
ниях общая остаточная тела каче „и, орожки качения при тельно Ра„ца 0 0001 диаметра Статическая эквивалентная радиальная нагрузка Р„- статическая радиальная нагрузка, которая должна вызвать такие же контактные напряжения в наиболее тяжело нагруженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подшипника, как и в условиях действительного нагружения. Статическая эквивалентная осевая нагрузка Р - статическая центральная осевая нагрузка, которая должна вызвать такие же контактные напряжения в наиболее тяжело нагруженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подшипника, как и в условиях действительного нагружения. Диаметр ролика (для расчета грузоподьемности) зз„, — диаметр ролика в среднем сечении. Для конического ролика диаметр для расчета грузоподъемности равен среднему значению диаметров в теоретических точках пересечения поверхности качения с большим и малым торцами ролика.