Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 25
Текст из файла (страница 25)
7.20, в) или два полукольца (рис. 7.20, ж), которые закрепляют на корпусе винтами. Достоинством этих способов является то, что отверстие корпуса не имеет уступа, усложняющего его обработку. Рнс. 7.19 137 Рис. 7.20 На рис. 7.20, г подшипник закреплен пружинным упорным плоским кольцом 1. Размеры пружинных колец и канавок для них приведены в табл. 24.21. Чтобы закрепить кольцо подшипника в корпусе без зазора, между стопорным кольцом и подшипником иногда ставят компенсаторное кольцо К. Для улучшения контакта с кольцом подшипника применяют лапчатые пружинные кольца (рис. 7.20, д). Компенсатор не нужен, если крепить подшипник пружинным изогнутым стопорным кольцом (рис. 7.20, е), поджимающим наружное кольцо подшипника к заплечику корпуса. На рис.
7.20, з показано крепление подшипника в корпусе с помощью трех установочных винтов и кольца 1. Для применения этого способа необходимо иметь возможность расположить три винта равномерно по окружности корпуса. Винты от самоотвинчивания удерживает замковое кольцо 2. В легко нагруженных опорах при отсутствии осевых сил применяют крепление с помощью пластин с разводными концами (рис. 7.20, и).
Обычно применяют две гпастины, устанавливая их через 180' по окружности. Пластины вводят в осевые канавки на посадочном отверстии корпуса. Концы пластин отгибают попарно на корпус и на наружное кольцо подшипника. Все рассмотренные способы крепления подшипника в корпусе более или менее равноценны.
Создание упорных заплечиков в корпусе. Для точной установки наружные кольца подшипников поджимают к заплечику корпусной детали. По рис. 7.21, а упорный заплечик создан непосредственно в корпусе. Однако наличие уступа в отверстии корпусной детали создает определенные трудности при растачивании отверстия. Обработку отверстия корпусной детали можно упростить, если заплечик сделать в стакане (рис. 7.21, б). Но введение дополнительной трудоемкой и точной детали — стакана — может быть оправдано только в том случае, если стакан позволяет решить какую-либо другую конструкторскую задачу: упрощение сборки, создание самостоятельной сборочной единицы.
138 Рис. 7.21 Более простым оказывается выполнение заплечика постановкой пружинного упорного кольца (рис. 7.21, в). Следует иметь в виду, что пружинные кольца могут передавать значительные осевые силы. Так, например, при диаметре отверстия 62 мм допускаемая осевая сила для пружинного упорного плоского кольца составляет 74,7 кН (см.
табл. 24.21). В корпусе с разъемом по оси вала упорный заплечик можно создать цельным кольцом, заложенным в канавку отверстия корпуса (рис. 7.21, г). На рис. 7.21, д упорный заплечик создан двумя полукольцами Г-образного сечения. Полукольца заложены в канавку отверстия корпуса. Скосы на полукольцах делают возможным их установку в канавку отверстия неразъемного корпуса.
Наружное кольцо подшипника удерживает полукольца от выпадания. Заплечик по рис. 7.21, е создан двумя полукольцами 1, которые удерживает от выпадания из канавки корпуса пружинное упорное кольцо. Два полукольца 1, образующие упорный заплечик в варианте рис. 7.21, ж, удерживает от выпадания цельное кольцо Г-образного сечения.
Все упорные заплечики, выполненные по рис. 7.21, способны воспринимать значительные осевые силы и могут быть применены при любом из способов крепления подшипников, показанных на рис. 7.20. Регулирование осевых зазоров в подшипниках. При фиксировании вала в одной опоре одним подшипником (схема 1а на рис. 3.9) регулирование не производят. Осевой зазор создан при изготовлении подшипника.
Фиксирующая опора в схеме 1б. При осевом фиксировании валов по схеме 1б (см. рис. 3.9) в фиксирующих опорах применяют типы подшипников, приведениые на рис. 7.22, а — и. Упорные заплечики на валах и в отверстиях корпусных деталей конструируют по одному из вариантов, показанных на рис. 7.19, 7.20 и 7.21. 139 Рнс. 7.22 Угловая жесткость фиксирующих опор, в которых подшипники расположены по вариантам рис. 7.22, б, г, е, з, выше, чем опор с расположением подшипников по вариантам рис. 7.22, а, в, д, ж. Регулирование осевого зазора в подшипниках. В некоторых типах подшипников (например, радиальных и радиально-упорных шариковых, радиальных сферических шариковых и роликовых) осевые зазоры между кольцами и телами качения созданы при изготовлении подшипников.
В других (конических роликовых) осевые зазоры устанавливают при сборке изделия. Наличие зазоров в подшипниках обеспечивает легкое вращение вала, а отсутствие их увеличивает сопротивление вращению, но повышает жесткость опор и точность вращения вала, способствует уменьшению вибраций, а также улучшает распределение нагрузки между телами качения, повышая несущую способность подшипника. В изделиях, в которых важно получить высокую жесткость опор или высокую точность вращения (например, шпиндели металлорежущих станков), зазоры в подшипниках устраняют, создавая натяг.
При конструировании подшипникового узла предусматривают различные способы создания в подшипниках зазоров оптимальной величины, а при необходимости и создание так называемого предварительного натяга. В подшипнике различают радиальный и осевой зазоры, которые связаны между собой определенной зависимостью. При изменении зазора в одном направлении (например, в осевом) изменяется зазор и в другом (радиальном) направлении. Зазоры в подшипниках создают и изменяют при сборке изделия чаще 140 б Рнс. 7.23 2 а А — А А Рис, 7.24 141 всего осевым смещением колец или (значительно реже) за счет радиальной деформации внутреннего кольца при его посадке на цилиндрическую или конусную поверхность вала. Регулирование зазоров радиальных или радиально-упорных подшипников фиксирующей опоры в схеме 1б выполняют осевым перемещением наружных или внутренних колец.
Регулирование подшипников осевым перемещением наружньп колец. На рис. 7.23, а показано регулирование набором прокладок 1, устанавливаемых под фланец крышки подшипников. Для этой цели применяют набор тонких (толщиной 0,1 мм) металлических прокладок. Удобно также производить регулирование набором прокладок разной толщины. Так, фирма «Тимкен» (США) поставляет для этого следующий комплект прокладок (шт.): толщиной 0,127 мм — 3, толщиной 0,179 мм — 3, толщиной 0,508 мм — 1.
Достаточно точную регулировку можно получить составляя набор прокладок из ряда толщин: 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм. Иногда вместо комплекта прокладок регулирование производят двумя полукольцами, которые устанавливают под фланец без снятия крышки. Регулирование подшипников можно производить винтом, вворачиваемым в корпус (рис. 7.23, б). Нужно иметь в виду, что точность базирования подшипника в этом случае оказывается пониженной.
Повысить точность базирования можно воздействуя винтом 1 на шайбу 2 (рис. 7.23, е). Шайба самоустанавливается по торцу наружного кольца подшипника благодаря наличию сферической поверхности на торце винта 1. При конструировании шайбу 2 нужно делать же- сткой, а диаметр регулировочного винта возможно большего размера. При малых диаметрах винтов наблюдались случаи вырыва винтов из крышки подшипника под действием осевых сил. Точность регулирования по рис. 7,23, в можно повысить уменьшая шаг резьбы. Поэтому в таких конструкциях применяют резьбы с мелким шагом.
1 Регулирование подшипников осевым Рис. 7.25 перемещением внутренних колеи,. На рис. 7.24, а регулирование подшипников проводят под>кимом торцовой шайбы '1. Между торцами вала и шайбы устанавливают набор тонких металлических прокладок 2. Шайбу крепят к торцу вала винтом и стопорят. На рис. 7.24, б показано регулирование подшипников гайкой. После создания в подшипниках требуемого зазора шлицевую гайку стопорят многолапчатой шайбой. Для этого гайку необходимо установить так, чтобы шлиц на ней совпал по расположению с одним из отгнбных выступов-лапок стопорной шайбы.
В некоторых случаях выполнение этого условия приводит к нарушению точности регулирования. Такого недостатка лишено регулирование гайкой со специальным кольцевым деформируемым бортиком, рис, 7.24, в. На резьбовом участке вала выполняют два паза (через 180'). После создания в подшипниках требуемого зазора гайку стопорят, вдавливая края деформируемого бортика в пазы вала. Как показывает практика, ослаблять посадку под перемещаемым при регулировании внутренним кольцом подшипника не требуется. Регулирование подшипника — ответственная операция.
Качество регулирования зависит от квалификации сборщика. Подшипники можно легко недотянуть или перетянуть. Поэтому на некоторых заводах опоры требуемой жесткости создают подбором и подшлифовкой распорных колец 1 и 2, которые устанавливают между подшипниками на валу и в корпусе (рис. 7.25).
После этого как внутренние, так и наружные кольца подшипников закрепляют на валу и в корпусе. Этот способ очень надежен, но требует точных измерений размеров подшипников и тщательной пригонки колец. Плавающие опоры в схемах 1а и 1б. При осевом фиксировании валов по схемам 1а и 1б (см. рис.
3.9) в плавающих опорах применяют типы подшипников, представленные на рис. 7.26, а — з. Между торцами наружного кольца подшипника и крышки в плавающей опоре предусматривают зазор 5. Величину зазора в опорах, выполненных по рис. 7.26, а — в, можно принимать 6 ) 0,01( где 1 — расстояние между торцами колец подшипников, мм (см. рис.
3.9). В опоре, выполненной по рис. 7.26, д зазор принимают равным 5 = 0,5... 0,8 мм. Для крепления колец подшипников на валах или в корпусных деталях можно использовать приемы, которые были приведены на рис. 7.17 — 7.21. Регулирование подшипников. Жесткость плавающей опоры можно увеличить специальными конструкторскими приемами. На рис. 7.27 приведены плавающие опоры, в которых постоянный натяг обеспечивают установкой колец 1 с большим числом пружин, расположенных по окружности. 142 Рис. 7.26 Фирма «ИКР» (Швеция) рекомендует создавать натяг в подшипниках как цилиндрическими, так и тарельчатыми пружинами (рис. 7.27, а — в).