Конструктивное оформление подшипниковых узлов (опор) редуктора зависит от типа подшипников, схемы их установки, вида зацепления редукторной пары и способа смазывания подшипников и колес.
Основным изделием подшипникового узла является подшипник. Помимо этого комплект деталей узла может включать: детали крепления колец подшипников на валу и в корпусе; крышки и компенсаторные кольца; стаканы; уплотнения (наружные и внутренние); регулирующие устройства.
Рассмотрим схемы установок и выбор посадок подшипников, а также рекомендации по конструированию и выбору отдельных комплектующих деталей подшипниковых узлов; приводятся правила вычерчивания внутренней конструкции подшипников.
Схемы установки подшипников
Типы подшипников подобраны в разд. 2 и их пригодность для каждого вала проверена. Вал с опорами должен представлять статически определимую систему в виде балки с одной шарнирно-подвижной (плавающей) опорой для предотвращения защемления в подшипниках от температурных деформаций вала и одной шарнирно-неподвижной (фиксирующей) опорой, препятствующей осевому смещению вала. Статически неопределимые системы в виде балки на трех опорах (три подшипниковые опоры на одном валу) не рекомендуются.
Рис. 3.8. Установка радиальных шарикоподшипников по схеме 1
Плавающие опоры допускают осевое перемещение вала от температурных деформаций в
любом направлении и воспринимают только радиальные нагрузки (см. рис. 3.8). Если в зацеплении действуют радиальная (Fr) и осевая (Fa) силы, то в качестве плавающей выбирают более нагруженную опору; если в зацеплении действует только радиальная сила, то плавающая – менее нагруженная опора.
Фиксирующие опоры ограничивают перемещение вала в одном (см. рис. 3.10) или обоих направлениях (см. рис. 3.8, 3.9) и воспринимают радиальную и осевую нагрузки.
Таким образом, осевое фиксирование валов осуществляется различными способами установки подшипников в плавающих и фиксирующих опорах.
Схема 1. Осевое фиксирование вала в одной опоре одним подшипником (рис. 3.8). Плавающая опора. Внутреннее кольцо подшипника с обоих торцов закреплено на валу. Наружное кольцо в корпусе не закреплено и допускает осевое перемещение вала в обоих направлениях.
Рис. 3.9. Установка подшипников по схеме 2
Рис. 3.10. Установка радиальных шарикоподшипников по схеме 3 – враспор
Фиксирующая опора. Внутреннее кольцо подшипника с обоих торцов закреплено на валу. Наружное кольцо также с двусторонним закреплением в корпусе ограничивает осевое перемещение вала в обоих направлениях.
Видео:Подшипники корпусные типа UCP, UCF, UCT, UCFL. Подольск-ПриводСкачать
Типы подшипников. При конструировании используются радиальные однорядные шариковые и роликовые (прил. 6 – 8) и двухрядные сферические . Любой подшипник плавающей опоры может быть применен с любым подшипником фиксирующей опоры. В проектируемых редукторах приняты радиальные однорядные шарикоподшипники.
Достоинства схемы 1: температурные удлинения вала не вызывают защемления тел качения в подшипниках; не требуется точного расположения посадочных мест подшипников по длине вала.
Недостатки схемы 1: малая жесткость опор и связанное с этим увеличение прогибов валов и деформация сидящих на них деталей; относительная сложность конструкции фиксирующей опоры из-за необходимости крепления подшипника, как на валу, так и в корпусе.
Применение. При любых расстояниях между опорами, значительных температурных деформациях вала и невысоких требованиях к жесткости опор и вала. В проектируемых приводах схему 1 применяют ограниченно (в цилиндрических редукторах при aw > 180 мм).
Схема 2. Осевое фиксирование вала в одной опоре двумя подшипниками (см. рис. 3.9)
Закрепление внутренних и наружных колец подшипников на валу и в корпусе плавающей и фиксирующей опор такое, как и в схеме 1.
Рис. 3.11. Установка радиально-упорных шарикоподшипников по схеме 3 – враспор
Типы подшипников. В плавающей опоре применяют радиальные однорядные шариковые и роликовые, а также двухрядные сферические, в фиксирующей опоре – сдвоенные одинарные радиальные и радиально-упорные. Любой из подшипников плавающей опоры может быть применен с любым подшипником фиксирующей опоры. Подшипники фиксирующей опоры устанавливают в стаканы. В проектируемых редукторах приняты (рис. 3.9): в плавающей опоре радиальные однорядные шарикоподшипники; в фиксирующей – сдвоенные однорядные радиально-упорные шариковые и роликовые конические.
Достоинства и недостатки схемы 2 такие же, как и схемы 1, но при этом схема 2 характеризуется большей жесткостью фиксирующей опоры.
Применение. При любых расстояниях между опорами, значительных температурных деформациях вала и высоких требованиях к жесткости опор и вала. В проектируе
Читайте также: Китайские двигатели для газонокосилок с вертикальным валом
мых приводах схему 2 применяют ограниченно (на быстроходных валах червячных редукторов при аW > 160 мм).
Рис. 3.12. Установка конических роликоподшипников по схеме 3 – враспор
Видео:Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать
Рис. 3.13. Установка конических роликоподшипников по схеме 3 – враспор
Схема 3. Осевое фиксирование вала в двух опорах – враспор (см. рис. 3.10 – 3.13)
Обе опоры конструируют одинаково, при этом каждый подшипник ограничивает осевое перемещение вала в одном направлении. Внутренние кольца подшипников закрепляют на валу упором в буртики 3-й или 5-й ступени вала либо торцы других деталей (распорные кольца, втулки, маслоотбойные шайбы), установленных на 2-й или 4-й ступени. Наружные кольца подшипников закреплены от осевого смещения упором в торцы крышек или других деталей, установленных в подшипниковом гнезде. Кольца радиально-упорных подшипников обеих опор располагают широкими торцами наружу.
Типы подшипников. В проектируемых редукторах приняты радиальные однорядные шариковые и радиально-упорные шариковые и роликовые конические подшипники. Если в опорах применены радиальные подшипники, то для компенсации тепловых деформаций сравнительно коротких (до 300 мм) валов между торцом наружного кольца и крышкой обеспечивают зазор: а = 0,2…0,5 мм (на сборочных чертежах редукторов зазор не показывают). При установке радиально-упорных подшипников для предотвращения защемления в телах качения от температурных деформаций вала предусматривают осевую регулировку зазоров в подшипнике (см. разд. 2).
Достоинства: возможность регулировки подшипников; простота конструкции опор (отсутствие стаканов и других дополнительных деталей).
Недостатки: вероятность защемления тел качения в опорах вследствие температурных деформаций; более жесткие допуски на осевые размеры вала и ширину корпуса.
Применение. При небольших расстояниях между опорами l 10 d . В разрабатываемых проектах схема 3 предпочтительна и широко применяется для быстроходных и тихоходных валов цилиндрических и червячных редукторов (для вала-червяка при aw 52
t = (1,3…1,5) r, где r – радиус скругления наружного кольца подшипника
D1, D2, n – соответствуют конструкции крышки подшипникового узла
Профиль канавки на наружной поверхности стакана
Примечания: 1. Посадка стакана конической шестерни (H7/js6) обеспечивает его перемещение при регулировке зацепления. Стаканы подшипниковых узлов других валов неподвижны; посадки с натягом типа H7/k6 или Н7/m6. 2. При установке стакана в корпус с натягом фланец делают уменьшенным без отверстий под винты (см. рис. б). 3. Наружный диаметр стакана (Dа) и его длина определяются конструктивно в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника, длины вала (или его ступеней) размещения комплекта деталей подшипникового узла.
· Стаканы при конструировании подшипниковых узлов применяются для облегчения их сборки (и разборки) вне корпуса редуктора и удобства регулировки подшипников и зацепления колес. В проектируемых редукторах стаканы ставят в фиксирующих опорах при установке подшипников по схемам 1 и 2 (см. рис. 3.9), а также по схеме 4 (см. рис. 3.14).
Кроме того, установка стаканов необходима в подшипниковых узлах быстроходных валов червячных редукторов и цилиндрических вертикальных редукторов с неразъемным корпусом в случае, если диаметр выступов червяка или шестерни окажется больше диаметра наружного кольца подшипника (da1 > D). Стаканы изготовляют обычно из чугуна СЧ15, реже из стали. Конструкцию и размеры стаканов определяют по табл. 3.12.
Применяют для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также защиты их от попадания пыли, грязи и влаги. В зависимости от места установки в подшипниковом узле уплотнения делят на две группы: наружные устанавливают в крышках (торцовых и врезных) и внуmpeнние – устанавливают с внутренней стороны подшипниковых узлов.
Наружные уплотнения. В проектируемых редукторах используются уплотнения по цилиндрическим (манжетные), торцевым (торцовые) поверхностям и щелевые. Выбор типа уплотнения зависит от способа смазывания подшипников, окружной скорости вала, рабочей температуры и характера внешней среды.
Видео:Самоцентрирующийся подшипник UCPСкачать
Рис. 3.18. Манжетное уплотнение
Манжетные уплотнения (рис. 3.18). Их используют при смазывании подшипников как густым, так и жидким материалом при низких и средних скоростях (v 10 м/с), так как они оказывают сопротивление вращению вала. Резиновые армированные манжеты (прил. 17). Манжета состоит из корпуса, изготовленного из бензомаслостойкой резины, стального Г-образного каркаса и браслетной пружины. Манжеты, работающие в засоренной среде, снабжены «пыльником» . Для предохранения смазочного материала от вытекания манжету обычно устанавливают рабочей кромкой внутрь корпуса (рис. 3.12, 3.14), что обеспечивает к кромке доступ масла, уменьшающего износ резины.
Читайте также: Ветерок сальник вала винта
Для удобства выемки манжеты в крышке подшипника иногда предусматривают 2 – 3 отверстия диаметром 3…4 мм (рис. 3.18).
Торцовые уплотнения (см. рис 3.19). Их применяют преимущественно при жидком смазочном материале. Наиболее простые торцовые уплотнения – стальными шайбами (прил. 18). Торцовая грань шайбы выступает за ее плоскость на величину С = 0,5…0,6 мм, что создает после закрепления шайбы некоторую силу прижатия ее граней к торцам кольца подшипника.
Рис. 3.19. Торцовые уплотнения стальными шайбами
Щелевые уплотнения. Они эффективно работают при любом способе смазывания подшипников, практически при любой скорости, ибо не оказывают сопротивления вращению вала. Формы проточек щелевых уплотнений представлены на рис. 3.20. Размер щелевых проточек (а) определяется при выборе соответствующей крышки подшипника.
Внутренние уплотнения. Установка и конструкция внутренних уплотнений зависят от способа смазывания подшипников и конструкции подшипникового узла.
Рис. 3.20. Формы щелевых канавок
Рис. 3.21. Маслозащитные шайбы
Смазывание разбрызгиванием. При нижнем или боковом расположении червяка в червячных редукторах (см. рис. 3.11) и шестерни в цилиндрических (см. рис. 31) и конических (см. рис. 3.15) масло, выжимаемое из зацепления, обильным потоком выбрасывается в рядом расположенные подшипники. Поэтому подшипниковые узлы закрывают с внутренней стороны корпуса маслозащитными шайбами (рис. 3.1, 3.21). Толщина шайб 1,2…2,0 мм; зазор между корпусом и наружным диаметров шайбы – 0,2…0,6 мм (на чертежах этот зазор не показывается).
Смазывание пластичным материалом. При этом способе смазывания подшипниковые узлы должны быть изолированы от внутренней полости редуктора во избежание вымывания пластичного смазочного материала жидким, применяемым для смазывания зацепления.
Уплотнение мазеудерживающим кольцом (рис. 3.22, a). 3азор между кольцом и корпусом (стаканом) 0,1…0,3 мм (на чертежах зазор не показывают); выход за торец
корпуса (стакана) С =1…2 мм. Эффективное уплотнение при постоянном направлении вращения создает винтовая канавка, нарезанная на внешней поверхности кольца (рис. 3.22, б), по которой смазочный материал направляется внутрь корпуса (направление нарезки винтовой линии канавки противоположно направлению вращения)
Видео:Разъемные подшипниковые опоры в магазине Prombearing.ruСкачать
Рис. 3.22. Мазеудерживающие кольца и шайбы
Торцовое уплотнение стальной шайбой (см. рис. 3.22, в). Оно относится к типу контактных и эффективно предохраняет подшипник от вытекания смазочного материала
Размеры шайб см. приложение 18.
Подшипники качения могут быть собраны в узле с различными радиальными и осевыми зазорами. Под радиальным (е) или осевым (а) зазором понимают полную величину радиального или осевого перемещения в обоих направлениях одного кольца подшипника относительно другого под действием определенной силы или без нее.
Рис. 3.23. Зазоры в подшипниках
Нерегулируемые типы подшипников (например, радиальные шариковые) изготовляют со сравнительно небольшими зазорами: после установки на вал и в корпус они могут работать без дополнительной регулировки (рис. 3.23, а, б). В регулируемых типах подшипников (радиально-упорных шариковых, роликовых конических) необходимые осевые и радиальные зазоры могут быть установлены в определенных пределах только регулировкой при монтаже комплекта подшипников в узле (рис. 3.23, в; 8.1).
Наличие зазоров в подшипниках обеспечивает легкое вращение вала, предотвращает защемление тел качения в результате температурных деформаций. Устранение (выборка) зазоров повышает жесткость опор, точность вращения вала.
Под регулированием подшипников понимают:
а) установление минимальных зазоров, при которых в условиях эксплуатации не возникает натяг (в результате температурных деформаций);
б) создание при необходимости предварительного натяга.
Регулирование подшипников осуществляется перемещением одного из его колец относительно другого в осевом направлении и зависит от типа подшипника, схемы установки и способа крепления внутреннего и наружного колец. Регулирование подшипников производят до регулирования зацепления.
Подшипники установлены по схеме 1 (см. рис. 8.7). Фиксирование вала осуществляется в правой опоре одним радиальным подшипником, регулировку которого не производят: необходимый зазор создан при изготовлении подшипника.
Читайте также: Крепление для вала тарков
Подшипники установлены по схеме 2 (см. рис. 3.9). Регулирование подшипников производят только в фиксирующей опоре вала, состоящей из двух радиальных или радиально-упорных подшипников, и установленной, как правило, со стороны глухой крышки. Регулирование может производиться перемещением наружных или внутренних колец подшипника. Перемещение наружных колец (при этом они установлены узкими торцами друг к другу) осуществляется набором прокладок, устанавливаемых под фланец крышки. Перемещение внутренних колец (при этом наружные кольца установлены широкими торцами друг к другу) производят поджимом шлицевой гайки, которую после создания в подшипниках требуемого зазора стопорят многолапчатой шайбой.
Видео:КОРПУС ПОДШИПНИКА СВОИМИ РУКАМИ ! ДЛЯ СТАНКОВ , ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ! DIY bearing housingСкачать
Подшипники установлены по схеме 3 враспор (см. рис. 3.10 – 3.13). Способы регулирования здесь зависят от типа подшипников и крышек подшипниковых узлов.
При установке торцовых крышек (см. рис. 3.11, 3.12) регулирование осуществляется набором металлических прокладок и применяется как при установке радиальных, так и радиально-упорных подшипников. Для регулирования подшипников набор прокладок можно установить под фланец одной из крышек. Если дополнительно требуется регулировать осевое положение вала, общий набор прокладок разделяют на два, а затем каждый из них устанавливают под фланец соответствующей крышки.
При установке врезных крышек (см. рис. 3.10, 3.13) регулирование радиальных подшипников производят установкой компенсаторных колец между торцами наружных колец подшипников и крышек. При этом между торцом наружного кольца подшипника и торцом крышки с отверстием оставляют зазор для компенсации тепловых деформаций: а = 0,2…0,5 мм. На сборочных чертежах этот зазор ввиду его незначительности не показывают.
Рис. 3.24. Конструкция регулировочных устройств
Регулирование радиально-упорных подшипников производят только воздействием винта на самоустанавливающуюся шайбу (см. рис. 3.13, прил. 19), которая предохраняет наружные кольца подшипников от перекоса. Регулирование зазоров подшипников производят с одной стороны вала (со стороны глухой крышки). Комплект деталей регулировочного устройства включает (см. рис 3.24): регулировочный винт большого или малого диаметра (прил. 16), регулировочную самоустанавливающуюся шайбу 3 (прил. 19), торцовую или врезную крышку с резьбовым отверстием 4 (прил. 14) и стопорные детали: контргайку 5 (прил. 32) и др.
Рис. 3.25. Конструкция элементов подшипников
Подшипники установлены по схеме 4 – врастяжку (см. рис. 3.14, 3.15). По этой схеме установлены подшипники быстроходного вала конических редукторов. Регулирование подшипников производят осевым перемещением внутреннего кольца подшипника, смежного с выходным концом вала, с помощью круглой шлицевой гайки. После создания в подшипниках требуемого зазора гайку стопорят многолапчатой шайбой.
Вычерчивание внутренней конструкции подшипников
На сборочных чертежах редукторов и общих видах приводов вычерчивают внутреннюю конструкцию подшипников быстроходного и тихоходного валов (без упрощений). Первоначально наносится тонкими линиями внешний контур подшипника. Затем определяются конструктивные элементы (рис. 3.25). При этом отрезок ab (роликовый подшипник) точками 1, 2, 3 делят на четыре равные части и из точки 3 под углом α = 15º проводят образующую конуса до ее пересечения с осью подшипника в точке О.
Рис. 3.26. Установка двух конических роликовых подшипников и фиксирующих деталей; подшипники контактируют кольцами
Сепараторы на чертежах подшипников не изображают, но при установке смежных с коническим роликоподшипником деталей, например шлицевых гаек, или установке двух подшипников рядом, надо учитывать, что сепаратор выступает за пределы наружного кольца. Поэтому смежная деталь должна отстоять от торца наружного кольца конического роликоподшипника на b = 4…6 мм, что обеспечивается установкой дистанционной втулки. Чтобы цилиндрические поверхности смежных деталей не касались сепаратора, высоты h1 и h2 не должны превышать величину: h1(2) = 0,05(D – d). При проектировании подшипникового узла контакт смежных с подшипником деталей необходимо предусматривать только по торцам подшипниковых колец, на высоте заплечика. Другие поверхности смежных деталей должны отстоять от торцов колец для всех типов подшипников (кроме конических роликовых) не менее чем на а = 2…3 мм.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:Видео:Простой монтаж и крепление шарикоподшипника.Скачать
https://evakuatorinfo.ru/sharikopodshipnikovye-opory-dlya-vala
📹 Видео
Корпус для подшипника (легко и просто)Скачать
Линейные подшипники, направляющие валы, опоры и ШВП | VORON.UAСкачать
FAQ по обозначениям подшипников. Размерные ряды и серии самых ходовых шарикоподшипников.Скачать
Обзор фланцевых подшипниковых корпусовСкачать
Газодинамические подшипники (подшипниковые опоры): преимущества, недостатки, области примененияСкачать
Как изготовить корпус подшипникаСкачать
Опора карданного вала ВАЗ 2101-07 ТМ СЭВИСкачать
Инженер из Tesla показал мне, как смазывать подшипник, не открывая его. Теперь я делаю то же самоеСкачать
Замена опоры карданного вала для а/м ВАЗ 2101-2107Скачать
Подшипники скольженияСкачать
Подшипниковые узлы. Принципы проектированияСкачать
Опоры валов и осей: подшипники скольженияСкачать
Детали машин - Валы, оси и опорыСкачать
Допуски и посадки под подшипникСкачать
