[О КАФЕДРЕ]  О кафедре РК-3 [КУРС ОКДМ]  Курс "Основы конструирования и детали машин" [КОНТРОЛЬ ПО ОКДМ]  Контроль знаний по курсу ОКДМ [КУРС ТНУ]  Курс "Транспортно-накопительные устройства" [КОНТРОЛЬ ПО ТНУ]  Контроль знаний по курсу ТНУ [СПРАВОЧНИК]  Машиностроительный справочник
Курс "Основы конструирования и детали машин"

<Назад, к перечню материалов <к оглавлению

Следующая>

Работа 23. Изучение типовых узлов с подшиниками качения.

Цель работы - изучение типовых узлов и основных рекоменда­ций по проектированию опор валов на подшипниках качения.

Краткое описание типовых схем опор валов

Подшипники качения должны быть установлены на валу и в корпусе так, чтобы обеспечивалось необходимое радиальное и осевое фиксирование вала.

По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на плавающие и фиксирующие. Плавающая опора (рис. 1а) допускает осевое перемещение ва­ла в любом направлении. Фиксирующая опора (рис. 1б) фиксирует вал, т.е. предотвращает его осевое перемещение в одном направ­лении. Опора (рис. 1в) фиксирует вал в обоих направлениях.  

Осевые нагрузки Г могут воспринимать только фиксирующие опоры  (рис. 16,в).

 

Примечание. Fa и Fa’ - варианты осевой нагрузки, кото­рую способна воспринимать

 фиксирующая опора.

 

2p070.gif (11794 bytes)

2p071.gif (6871 bytes)
   При выборе типа подшипников для плавающих и фиксирующих опор следует учитывать их конструктивные особенности. Так. в плавающих опорах применяют радиальные шариковые (см. рис. 1а) или роликовые (рис. 2) подшипники.

Вал в большинстве случаев устанавливают на двух опорах. при этом в зависимости от конструкции подшипниковых узлов воз­можны различные сочетания плавающих и фиксирующих опор, т.е. различные схемы установки валов.

Схема 1. Обе опоры плавающие (см. рис. 2).

  Данную схему применяют в тех случаях, когда осевая фиксация вала осуществля­ется какими-либо другими элементами конструкции. Например, в шевронных зубчатых передачах опоры одного из валов должны обеспечивать его самоустановку относительно другого вала. за­фиксированного от осевых перемещений.

Это вызвано тем, что при изготовлении шевронных зубчатых колес неизбежны погрешности углового положения зуба одного полушеврона относительно зуба другого полушеврона. По этой причине первоначально в зацепление входят зубья только одного полушеврона. Возникающая при этом осевая сила смещает колесо вместе с валом вдоль оси плавающих опор до того положения» когда в зацепление войдут -зубья обоих

полушевронов. Осевая фиксация вала осуществляется не опорами, а шевронными зубьями колеса. Здесь лишняя связь в виде фиксирую­щей опоры привела бы к статической неопределимости системы.

Схема 2. Одна из опор фиксирующая, вторая - плавающая.

Фиксирующая опора фиксирует вал в обоих направлениях, и может содержать как один (рис. 3), так и два подшипника (см.”Журнал лабораторных занятий”, рис. 4б). В качестве плавающей целесооб­разно выполнять опору, нагруженную меньшей радиальной нагрузкой.

2p072.gif (7298 bytes)

В таком виде система является статически определимой и может быть представлена в виде балки с одной шарнирно-неподвижной и одной шарнирно-подвижной опорами.

              Осевые перемещения вала в фиксирующей опоре зависят от собственного осевого зазора в подшипниках, способов крепления колец подшипников на валу и в корпусе, а также от собственной осевой жесткости подшипников.

Основные достоинства этой схемы:

- не требуется точно выдерживать расстояние между опорами. что особенно важно при расположении опор в отдельных корпусах;

- опоры могут быть расположены на любом расстоянии друг от друга, так как температурные или упругие деформации валов будут компенсироваться. осевыми перемещениями плавающей опоры;

- высокая осевая жесткость фиксирующей опоры, особенно в случае применения двух роликовых конических или двойных упорных подшипников.

   Недостатком этой схемы является сложная конструкция креп­ления подшипников на валу и в корпусе.

2p073.gif (16798 bytes)

Схема 3. Обе опоры фиксирующие. Каждая из опор фиксирует вал в одном направлении. Различают схемы "враспор" (рис. 4а) и "врастяжку" (см. рис. 4б).

Схема установки вала "враспор" конструктивно является наиболее простой. Она широко применяется при малых расстояниях между опорами. При больших расстояниях между опорами (для ради­альных шарикоподшипников    l/d = 8…10) для исключения за­щемления вала из-за его температурных деформаций необходимо предусматривать зазор Z между крышкой и наружным кольцом под­шипника.

При установке вала "врастяжку" расстояние между подшипниками можно увеличить (для радиальных шарикоподшипников l/d = 10...12), так как температурные деформации вала ведут к уве­личению зазоров в подшипниках.

Крепление подшипников на валу и в корпусе

  Наиболее простые способы крепления подшипников применяют при установке вала на двух фиксирующих опорах (см. схему 3). В этом случав внутренние кольца подшипников устанавливают на вал о упором в его заплечики (см. рис. 4а) или в дистанционные втулки (см. журнал лабораторных занятий, рис. 3б). Наружные кольца подшипников устанавливают в корпус о упором в крышку (см. рис. 4а) или бортик, выполненный в корпусе (см. рис. 4б) или стакане (см. "Журнал лабораторных занятий рис. 3б).

  В фиксирующих опорах с двусторонней фиксацией вала (ем. схему 2) внутренние и наружное кольца подшипников закреп­ляют на валу и в корпусе с двух сторон. Внутренние кольца под­шипников устанавливают на вал с упором в его заплечик и крепят с другой стороны с помощью плоского пружинного кольца (см. рис. 3) или резьбовых крепежных деталей. Наиболее часто для этого используют круглые шлице вые гайки. Для исключения само­произвольного отвинчивания (см. рис. 2) гайка стопорится много­лапчатой шайбой [1, лист 363].

  Наружные кольца подшипников устанавливают в корпус (см. рис. 3) или стакан (см. журнал лабораторных занятий, рис. 4б) c упором в их заплечик и закрепляют с другой стороны крышкой.

  В плавающих опорах (см. схемы 1 и 2) внутренние кольца подшипников закрепляют на валу с двух сторон в целях предотвра­щения аварий, связанных со случайным сходом подшипника с вала. Наружные кольца радиальных шариковых подшипников в корпусе не закрепляют (см. рис.1а), а при использовании подшипников с короткими цилиндрическими роликами - закрепляют о двух сторон (см. рис. 2). Это делают для исключения самопроизвольной раз­борки подшипников в результате осевых перемещений кольца.

  Другие способы крепления внутренних колец подшипников представлены в работе [ 1, лист 363. рис. 4, 6, 8; лист 364, рис. 2, 5, 8); способы крепления наружных колец подшипников – [ 1, лист 365, рис. 2. 7. 8. 9. 10 ].

Регулирование подшипников

Для нормальной работы подшипников необходимо, чтобы в них в процессе эксплуатация были обеспечены оптимальные радиальный зазор Gr. и осевая игра о (осевой зазор).

Радиальные подшипники изготавливают со сравнительно не­большими зазорами, поэтому после сборки узла они могут работать без дополнительного регулирования.

В радиально-упорных подшипниках регулируемого типа требуе­мые значения радиальных зазоров Gr, обеспечивают путем регу­лирования осевой игры в пределах  d = 0,05...0,15 мм при сбор­ке узла (рис. 5). В этом случае при эксплуатации за счет нагру­зок и температурных деформаций зазоры в подшипниках будут близ­ки к нулю.

2p075.gif (6045 bytes)

    В зависимости от конструкции подшипниковых узлов регулирование осевой игры осуществляют путем смещения одного из колец подшипника в осевом направлении с помощью следующих деталей:

- набора прокладок (см. “Журнал лабораторных занятий", рис. 4а), устанавливаемых между корпусом и крышкой; регулиро­вочные прокладки изготавливают из жести или латуни и использу­ют в виде набора суммарной толщиной 1…2 мм; при этом в комп­лект входят прокладки толщиной 0,15; 0.2; 0,3 и 0.5 мм. что позволяет регулировать осевую игру с точностью 0,05 мм;

- резьбовых деталей; для смещения наружного кольца использу­ют регулировочный винт. размещенный в крышке, и нажимную шайбу (см. “Журнал лабораторных занятий, рис. 2б); для смещения внут­реннего кольца чаще всего используют круглые шлицевые гайки 1; (см. рис. 4б); данный способ регулирования применяется в узлах, от опор которых требуется повышенная жесткость.

Порядок выполнения работы

1. После изучения методических указаний и рекомендованной литературы дать описания типовых схем опор валов.

2. Для подшипниковых узлов, представленных на рис. 1...4 и в "Журнале лабораторных занятий", дать описание их конструк­ции. указав при этом следующее:

типы подшипников;какая из опор является плавающей, а какая фиксирующей;для фиксирующих опор на рисунке отметить возможные направления действия осевой силы;какая типовая схема изображена на каждом рисунке;каким образом фиксируют на валу и в корпусе кольца подшип­ников;требуется ли регулирование подшипников; какие детали слу­жат для регулирования и каким образом осуществляется регулиро­вание.

3. По указанию преподавателя изучить конструкцию опор од­ного из валов цилиндрического или червячного редуктора; ука­зать, какой из схем, представленных на рис. 1...4 "Журнала лабо­раторных занятий" соответствуют опоры; в случае отличий в конст­рукции опор вала редуктора и опор, представленных на соответст­вующем рисунке, описать эти отличия.

 

 

Следующая>

 

О КАФЕДРЕ  •  КУРС ОКДМ  •  КОНТРОЛЬ ПО ОКДМ  •  КУРС ТНУ  •  КОТРОЛЬ ПО ТНУ  •  СПРАВОЧНИК