Лодшипники с уменьшенным зазором ус-анавливают в опорах при высоких требо- ниях к радиальному или осевому биению работающего с умеренной частотой ашения при эффективном охлаждении.

Осевые и радиальные зазоры регулируемых подшипников могут быть установлены в определенных пределах только при монтаже в узле машины. Требуемый осевой зазор в упорных подшипниках устанавливают также при монтаже. В. зависимости от конструкции узла регулирование осевых зазоров осуществляют смешением наружного или внутреннего кольца подшипника.

Оптимальное значение зазоров устанавливают экспериментально для каждого конкретного узла. Если подшипники собраны с большим зазором, то всю нагрузку воспринимает только один или два шарика или ролика (рис. 22, а). Условия работы подшипников при таких больших зазорах неблагоприятны, и поэтому такие зазоры недопустимы. Уменьшение зазоров приводит к более равномерному распределению нафузки между телами качения, снижает вибрации, повышает жесткость опоры. Наличие некоторых осевых зазоров положительно сказывается на снижении момента сопротивления вращению. Обычные радиально-упорные подшипники регулируют так, чтобы осевой зазор при установившемся температурном режиме был бы близок к нулю. В этом случае под действием радиальной нафузки находятся около половины тел качения (рис. 22, б).

В некоторых узлах, например, в станко-сфоении для повышения жесткости опор, точности вращения вала и улучшения виброакустической характеристики узла применяют сборку подшипников с предварительным натягом. В этом случае более полови-

) 6) в)

Рис, 22, Распределение нагрузок на тела качения:

л - при повышенном зазоре;

б ~ при нулево.м зазоре; при предваритсльно.м нагяге **ли При шачитслыюй occHoii HainviKc

ны или все тела качения подшипника находятся под нафузкой (рис.22, в).

Сущность предварительного натяга заключается в том, что пару подшипников предварительно нафужают осевой силой, которая усфаняет осевой зазор в комплекте, создавая начальную упругую деформацию в местах контакта рабочих поверхностей колец с телами качения. Если затем к подшипнику приложить рабочую осевую нафузку, то относительное перемещение его колец вследствие дополнительной деформации рабочих поверхностей будет значительно меньше, чем до создания предварительного натяга. Предварительный натяг вызывает одинаковую деформацию в обоих подшипниках. Такие подшипники работают в более тяжелых условиях, так как повышаются нафузки на тела качения, момент сопротивления вращению и износ, а также снижается ресурс подщипника.

Влияние зазоров и натягов на ресурс показано на рис. 23.

С предварительным натягом устанавливают подшипники шариковые радиальные, радиально-упорные, роликовые конические, а также подшипники с короткими цилиндрическими роликами типа 3182000, монтируемые на конусную шейку вала с натягом, способным вызвать расширение внутреннего кольца и полностью устранить в подшипнике радиальный зазор. Примерные значения осевых зазоров для радиально-упорных подшипников приведены в табл. 55 и 56, а для двойных и сдвоенных одинарных упорных шарикоподшипников -в табл. 57. Данные табл. 57 можно использовать и при монтаже упорных роликовых подшипников.

предварительный натяг

Рис. 23. Влияние зазоров н натягов на ресурс

(/. - ресурс в процентах от расчетного)

подшипники

примечание. Схемы установки подшипников: 1 - два в одной опоре; 2 - один в каждой опоре.

57. Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для двойных и сдвоенных одинарных упорных шарикоподшипников

Осевой зазор для типов подшипников

Приведенные в табл. 55-57 значения соответствуют нор.мальным условиям эксплуатации, при которых температура внутренних колец радиально-упорных подшип-

ников не превышает температуру наружных колец более чем на 10 °С, а разность температур вала и корпуса составляет -10-20 °С; рабочая частота врашения п упорных под-

иипников не превышает половины пре-ельно допустимой частоты врашения пр подшипников данного типоразмера.

При монтаже подшипников с коническим отверстием на коническую шейку зала начальный радиальный зазор уменьшается вследствие расширения внутреннего кольца. Осевое перемещение внутреннего кольца с отверстием, имеющим конусность 1Т2, относительно шейки вала или втулки вызывает уменьшение начального радиального зазора, равное примерно 1/15 величины перемещения.

Для устранения влияния гироскопического эффекта в упорных подшипниках при п > 0,5лпр применяют сборку с предварительным натягом, осуществляемым комплектом пружин, нагружающих подшипник осевой силой, Н:

= 53-10

Z)2 -d

те D и d - наружный и внутренний диаметры стандартного подшипника, мм; п -частота врашения, об/мин.

ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ И СХЕМЫ ИХ УСТАНОВКИ

Выбор подшипников, при выборе типа и размеров подшипников качения учитывают следующие факторы:

- значение и направление нагрузки (радиальная, осевая, комбинированная);

- характер нафузки (постоянная, переменная, вибрационная, ударная);

- частоту вращения кольца подшипника;

- необходимый ресурс (в часах или миллионах оборотов);

- состояние окружающей среды (те.мпе-POJy, влажность, запыленность, кислотность и т.п.);

особые требования к подшипнику, предъявляемые конструкцией узла (необходимость самоустанавливаемости подшипника в опоре с целью компенсации переко-

в вала или корпуса; способность допус- ть перемещения вала в осевом направлении, монтаж подщипника непосредственно тет закрепительную или закрепи-

яжную втулку; необходимость улирования радиального и осевого зазо- -пника, повышения жесткости и ости вращения, снижения момента ны Упости; желательные габарит-

размеры узла; требования к надежно-

сти; стоимость подщипника и узла в целом).

Если нет повышенных требований к частоте и точности вращения, применяют подшипники класса точности О по ГОСТ 520-89.

Наметив тип, конструктивную разновидность и схему установки подшипников, выполняют расчет на ресурс при требуемой надежности или/и на статическую фузоподъемность, осуществляют выбор подщипника по каталогу. В зависимости от рабочих скоростей и условий работы выбирают способ смазывания, тип смазочного матер нала, за щ иту его от зафя зне ния и вытекания из подшипника.

Схемы установки подшипников. В большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевых перемещений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на фиксирующие и плавающие. В фиксирующих опорах офаничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях. В плаваюшей опоре осевое перемещение вала в любом направлении не офаничено. Фиксирующая опора воспринимает радиальную и осевую силы, а плавающая опора - только радиальную.

В некоторых консфукциях применяют так называемые плавающие валы. Эти валы имеют возможность осевого смещения в обоих направлениях, их устанавливают на плавающих опорах. Осевая фиксация вала осуществляется 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 16 вал зафиксирован в одной (левой на рисунке) опоре: в схеме 1а - одним подшипником; в схеме 16 - двумя однорядными подшипниками. В плаваюшей опоре применяют обычно радиальные подшипники. Эти схемы применяют при любом расстоянии / между опорами вала. Схему 16 характеризует большая жесткость фиксируюше й опоры, особе нно в случае применения в одной опоре двух радиально-упорных подшипников с большими углами контакта.

Назначая фиксирующую и плавающую опоры сфсмятся обеспечить примерно равную нафуженность подшипников и наименьшие силы фения в плавающей опоре.