Схема 1а

Схема 2а

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 нафуженную опору.

Если выходной конец вала соединяют муфтой с валом другого узла, в качестве фиксирующей принимают опору вблизи выходного конца вала.

В схемах 2а и 26 вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре в одном направлении. Эти схемы применяют с определенными офаничениями по расстоянию между опорами, что связано с изменением зазоров в подшипниках вследствие нафева деталей при работе. При нафс-ве самих подшипников зазоры в них уменьшаются; при нафеве вала его длина увеличивается.

Из-за увеличения длины вала осевые зазоры в подшипниках схемы 2а также уменьшаются. Чтобы не происходило защемления 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 о = 0,15 ... 1,0 мм.

Схема 2а установки подшипников кон-сфуктивно наиболее проста. Ее широко применяют при относительно коротких валах. При установке в опорах радиальных подшипников отношение l/d 8 ... 10.

В опорах схемы 2а могут быть применены и радиально-упорные подшипники. Так

как эти подщипники более чувствительн к изменению осевых зазоров, то соотнош ние между величинами / и d для них яаля ется более жестким и не должно превышат l/d-e...S. Меньшие значения относят роликовым, большие - к шариковым р ально-упорным подшипникам. По э схеме не рекомендуется применять р ально-упорные подшипники с углом ко такта а = 25 ... 40°.

При установке вала по схеме 26 веро: ность защемления подшипников вследств: температурных деформаций вала меньш< 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 радиальны l/d = 10... 12; шариковых радиальное упорных l/d < 10; конических роликовы l/d < 8.

Более длинные валы устанавливать схеме 26 не рекомендуют, так как вследствие температурных деформаций вала могу появиться большие осевые зазоры, неДО; пустимые для радиально-упорных подшип1 ников.

СТАТИЧЕСКАЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ, СТАТИЧЕСКАЯ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ НАГРУЗКА

Общие сведения, основные определения

Методы расчета базовой статическое фузоподъемности и статической эквивалентной нафузки цчя подшипников качения установлены межгосударственным стандартом ГОСТ 18854-94 (ИСО 76-87).

При статическом нафужении повреж-jj подшипников проявляются в виде смятия рабочих поверхностей.

Приводимые в ГОСТ 18854-94 формулы и коэффициенты для расчета базовой статической расчетной грузоподъемности основаны на принятых в качестве расчетных значениях контактных напряжений.

В ГОСТ 18854-94 применяют следую-шие термины и определения в соответствии со стандартом ИСО 5593-84.

Статическая нагрузка - нафузка, действующая на подшипник, кольца которого не врашаются относительно друг друга.

Базовая статическая радиальная грузоподъемность Сог - статическая радиальная нафузка, которая соответствует расчетным контактным напряжениям в иенфе наиболее тяжело нафуженной зоны контакта тела качения и дорожки качения подшипника, равным:

4600 МПа - для радиальных шариковых самоустанавливающихся подшипников;

4200 МПа - для всех других типов радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников;

4000 МПа - для всех типов ралиальных и радиально-упорных роликовых подшипников.

Возникающая при этих контактных напряжениях общая остаточная деформация тела качения и дорожки качения приблизительно равна 0,0001 диамефа тела качения.

Для однорядных радиально-упорных подшипников радиальная фузоподъемность соответствует радиальной составляющей нафузки, вызывающей чисто радиальное смещение подшипниковых колец относительно друг друга.

Базовая статическая осевая грузоподъемность - статическая ценфатьная осевая пафузка, Которая соответствует расчетным 1онтактным напряжениям в ценфе наибо- тяжело нафуженной зоны контакта качения и дорожки качения подшипника, равным:

4200 МПа - для упорных и упорно-иа-тьных шариковых подшипников;

ООО МПа - д1я всех упорных и упорно-иальных роликовых подшипников. *- **ющая при этих контактных на-

тел** общая остаточная деформация а качения и дорожки качения приблизи-ьно раина 0,0001 диамефа тела качения.

Статическая эквивалентная радиальная нагрузка Рог - статическая радиальная нафузка, которая должна вызвать такие же контактные напряжения в наиболее тяжело нафуженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подщипника, как и в условиях действительного нафужения.

Статическая эквивалентная осевая нагрузка Роа - статическая центральная осевая нафузка, которая должна вызвать такие же контактные напряжения в наиболее тяжело нафуженной зоне контакта тела качения и дорожки качения подшипника, как и в условиях действительного нафужения.

Диаметр ролика {для расчета фузоподъ-емности) Dwe - диаметр ролика в среднем сечении. Для конического ролика диаметр для расчета фузоподъемности равен среднему значению диаметров в теоретических точках пересечения поверхности качения с большим и малым торцами ролика. Для асимметричного бочкообразного ролика диамеф Dwe равен диаметру в точке контакта бочкообразного ролика с дорожкой качения кольца подщипника без бортика при нулевой нафузке.

Длина ролика (для расчета фузоподъем-ности) Lwe - наибольшая теоретическая длина контакта ролика и той дорожки качения, где контакт является самым коротким. За длину контакта принимают расстояние между теоретическими точками пересечения поверхности качения и торцами ролика, за вычетом фасок ролика, или ширину дорожки качения, за вычетом галтелей (проточек). При этом выбирают меньшее значение.

Номинальный угол контакта а - угол между радиальным направлением и прямой линией, проходящей через точки контакта тел качения и колец в осевом сечении подшипника. Для дорожки качения с прямолинейной образующей - угол между радиальным направлением и линией, перпендикулярной к образующей дорожки качения наружного кольца.

Диаметр окружности центров тел качения Вру,: Диаметр окружности ценфов набора шариков - диамеф окружности, проходящей через ценфы шариков в одном ряду подшипника. Диамеф окружности иенфов набора роликов - диамеф окружности, проходящей через оси роликов в среднем сечении роликов в одном ряду цодшимшка.

подшипники

Формулы для расчета базовой статической радиальной Cor (осевой Сда) грузоподъемности

Базовая статическая грузоподъемность в

шариковых подшипников:

- радиальных и радиально-упорных

<ог =foDl cosa;

- одинарных или двойных упорных и упорно-радиальных

где fo - коэффициент, зависящий от геометрии деталей подшипника и от принятого уровня напряжения (табл. 58); / - число рядов тел качения в подшипнике; Z -число шариков, воспринимающих нафузк> в одном направлении; Dw - диаметр шарика, мм.

роликовых подшипников:

- радиальных и радиально-упорных

<ог 44(l - osa / D i Z LD cosa ;

- упорных и упорно-радиальных

С = 220(l-/),cosa/Z),

где Dwe диаметр ролика, мм; Le - длина ролика, мм; Z - число роликов, воспринимающих нагрузку в одном направлении.

Если ролики имеют различную длину, вместо (Z Ivve) подставляют сумму длин всех роликов, воспринимающих нагрузку в одном направлении.

58. Значения коэффициента /q для шариковых подшипников

То для шариковых подшипников

Примечания: 1. Значения /о рассчитаны по формулам Герца, полученным иэ условия первоначального точечного контакт ! с модулем упругости 2,07 10 МПа и коэф- фициентом Пуассона, равным 0,3.

2. Значения Jq вычислены для случая обычного распределения внешней силы ме-, жду телами качения, при котором нагрузка на наиболее нафуженный шарик в шариковых радиальных и радиально-упорных подшипниках равна 5f /(Zcosa), а в шарико- вых упорных и упорно-радиальных подшипниках - /*д /(Zsina).

3 /о для промежуточных значений D cosa / получают линейным интер-полированием.