Упорный подшипник вертикального вала

Упорные шариковые подшипники применяют в тяжелонагруженных опорах при небольших частотах вращения.

Частота вращения упорных подшипников ограничена происходящим при больших частотах вращения смещением шариков с оси симметрии беговых дорожек под действием центробежных сил (рис. 788, а)

Под действием центробежных сил может сместиться и сепаратор (вид б). И в том и в другом случае вследствие отклонения точек контакта К от нормального положения нарушается правильное качение роликов, и трение в подшипнике резко возрастает.

Гироскопические моменты вызывают вращение шариков вокруг оси, касательной к направлению окружной скорости центров шариков. Величина гироскопического момента определяется по формуле (357), если положить в ней β = 90° и D’ = d_cp:

Минимальная нагрузка А (рис. 788, в), при которой не происходит вращения, согласно формуле (359).

Рассчитаем подшипник 8220 средней серии (d = 10 см; D = 15 см; d = 12,5 см; d_ш = 2 см; z = 18). Примем n = 1000 об/мин (w = πn/30 = 105 рад/с ); коэффициент трения f = 0,02.

Угловая скорость центров шариков по формуле (350)

Центробежная сила шарика по формуле (355)

Гироскопический момент по формуле (367)

Минимальная осевая сила, при которой не происходит вращения, по формуле (368)

При монтаже однорядных упорных подшипников на вертикальных валах не рекомендуется центрировать свободное (т. е. сидящее на валу с зазором) кольцо 1 в корпусе (рис. 789, а), так как из-за практически неизбежной несоосности центрирующих поверхностей на валу и в корпусе шарики могут сместиться с оси симметрии беговых дорожек, и правильная работа подшипника нарушится.

Целесообразно центрировать одно из колец 2 на валу (вид б) или 3 в корпусе (вид в), а другому дать свободу поперечного перемещения. Под действием нагрузки (а без нее под действием силы тяжести вала) свободное кольцо самоцентрируется относительно шариков.

Для предотвращения изгиба колец подшипника под нагрузкой рекомендуется увеличивать диаметр опорных поверхностей вала и корпуса по крайней мере до средней окружности шариков (конструкция а неправильная; б, в — правильные).

В тяжелонагруженных опорах целесообразно применять самоустанавливающиеся упорные подшипники со сферическими опорными поверхностями. Самоустанавливаемость опор устраняет влияние перекосов, торцового биении опорных буртиков и т. д., способствует равномерному нагружению шариков и увеличивает долговечность подшипника.

При установке упорных подшипников в сочетании со сферическими самоустанавливающимися радиальными подшипниками нельзя применять упорные подшипники с плоскими поверхностями (рис. 790, а), препятствующими самоустановке. Необходимо применять упорные подшипники со сферической опорной поверхностью или устанавливать плоские подшипники на сферических шайбах (вид б). Центр сферы шайбы опорной поверхности должен совпадать с центром сферы радиального подшипника.

При установке однорядных упорных подшипников на горизонтальных валах необходима осевая фиксация вала в направлении, противоположном действию рабочей нагрузки. Чаще всего вал фиксируют посредством упорного подшипника, делая все радиальные опоры вала плавающими. В корпусе подшипник устанавливают в замкнутом гнезде, одна из сторон которого — а (рис. 791) является несущей, а противоположная b — фиксирующей. На валу со стороны, противоположной силовому буртику 1, устанавливают фиксирующий упор 2. Во избежание соприкосновения вращающихся и неподвижных элементов предусматривают осевые зазоры (s в корпусе и t на валу) в несколько десятых миллиметра. Таким образом, в соединении образуется осевой зазор s + t.

Читайте также: Замена промежуточного вала с подшипником киа спектра

Вращающееся кольцо устанавливают на валу с натягом по посадочному поясу. Неподвижное кольцо отделено от вала радиальным зазором u = v + w, где v — полуразность диаметров отверстий вращающегося и неподвижного колец (в стандартных подшипниках v = 0,2—0,5 мм), a w — полуразность диаметров посадочного пояса и вала. В общей сложности зазор u достигает 0,3—0,5 мм.

В противоположность вертикальным опорам плавающая установка неподвижного кольца в горизонтальных опорах не рекомендуется. При остановках агрегата, при пульсациях и случайных переменах направления нагрузки вал отходит от подшипника на расстояние s + t (осевой зазор), и незакрепленное кольцо, смещаясь в пределах радиального зазора u, зависает на валу (рис. 792, a).

Последующее приложение осевой нагрузки не возвращает кольцо в концентричное положение, так как радиальная составляющая сил давления незначительна вследствие пологости профиля беговых канавок на участках, близких к контактным. Шарики с сепаратором устанавливаются эксцентрично по отношению к вращающемуся кольцу, причем эксцентриситет увеличивается под действием центробежной силы Р_цб, возникающей при смещении центра тяжести комплекта шариков с сепаратором относительно оси вращения.

В результате правильное качение шариков нарушается, линии контакта отклоняются от нормали, и трение возрастает.

Центрирование неподвижного кольца (вид б) только частично исправляет недостаток конструкции. При отходе вала от подшипника кольца раздвигаются в пределах осевого зазора t, шарики вместе с сепаратором под действием силы тяжести и центробежной силы занимают эксцентричное положение (вид в), и в подшипнике возникают те же явления, что и в предыдущем случае. Их можно ослабить, уменьшая зазор t до минимальной величины (0,1—0,2 мм).

Наиболее правильно сжать кольца подшипника пружинами, поддерживающими в подшипнике постоянный натяг при всех возможных перемещениях вала (вид г).

Пружины устанавливают со стороны неподвижного кольца (рис. 793, а), в установках двустороннего действия с использованием однорядных подшипников — в промежуточных упорных дисках (виды б, в), а в двухрядных подшипниках — с обеих сторон подшипника (вид г).

Достаточно сильный пружинный натяг предупреждает смещение шариков под действием центробежных сил и их вращение под действием гироскопических моментов, снижает трение и позволяет повысить быстроходность подшипников. Натяг нагружает шарики дополнительно к рабочей нагрузке, но благодаря упорядоченному качению шариков несущая способность подшипника в конечном счете возрастает.

При большой силе пружин неподвижное кольцо можно не центрировать (см. виды в, г).

Делают попытки использования однорядных шариковых подшипников для несения осевых нагрузок в обоих направлениях. В установках обычного типа это неосуществимо, так как в подшипнике, нормально рассчитанном на нагрузки в одном направлении (зачерненная стрелка на рис. 794, a) при реверсировании нагрузки (светлая стрелка) левое кольцо должно вращаться по посадочному поясу.

Установка колец на плавающей втулке 1 (вид б) из антифрикционного материала с подводом смазки к трущимся поверхностям обеспечивает центрирование колец и возможность их свободного вращения. В высокоскоростных узлах применяют другие виды упорных подшипников. В опорах одностороннего действия устанавливают упорно-радиальные, конические, роликовые и сфероконические подшипники. Для опор двустороннего действия широко применяют дуплексные упорно-радиальные подшипники с предварительным натягом (рис. 795, а), а также шариковые подшипники с глубокими канавками, разгруженные от радиальных сил посредством установки в корпусе с радиальным зазором s (виды б—д).

Читайте также: Звездочка вала 30 зубов

Такие опоры отличаются малыми габаритами, способны нести большие осевые нагрузки и обеспечивают практически беззазорную фиксацию вала в осевом направлении. Монтаж их гораздо проще, чем монтаж упорных шариковых подшипников.

На виде (г) показан узел, воспринимающий радиальную и осевую силы.

В опорах, предназначенных для восприятия особо больших нагрузок при повышенных частотах вращения, применяют многорядную установку подшипников с разъемными наружными обоймами (трехконтактные подшипники), разгруженных от радиальных сил (вид д).

Видео:РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЕ ПОДШИПНИКИСкачать

Подшипники упорные шариковые — описание и размеры

Подшипники шариковые упорные однорядные пригодны для того, чтобы воспринимать односторонние осевые нагрузки, и, соответственно, могут односторонне фиксировать положение вала; радиальную нагрузку они не воспринимают.

• 8000 — основного конструктивного исполнения. Наиболее распространенные изделия. Например, упорный подшипник 8206. По международной нумерации, которая применяется при маркировке импортных подшипников она обозначается как 51000 (подшипник 51205 — аналог нашего 8205).
• 18000 — со свободным самоустанавливающимся и подкладным кольцами. Наличие последнего позволяет компенсировать технологические погрешности обработки опорной поверхности корпуса. Например, подшипник 18210 (или 53204U по международной номенклатуре).
• 28000, 188000, 958000 — специальной конструкции (очень редкие).
• 88000, 868000 — бессепараторные (также практически не применяются).
• 688000 — с кожухом (закрытые), например, выжимные подшипники 688811 и 688911.
• 876000, 948000 — без колец.
• 218000 — с конусным посадочным отверстием.
• 308000 — без одного кольца.
• 98000, 9588000 — закрытого типа, например, упорный подшипник 9588214.

• 38000 — с тремя кольцами.
• 48000 — с подкладными кольцами.
• 58000, 908000 — с тремя кольцами.
• 538000 — бессепараторные.

Односторонние упорные шарикоподшипники содержат тугое кольцо с дорожкой качения, устанавливаемое на вал, комплект шариков с сепаратором, а также свободное кольцо с дорожкой качения, устанавливаемое в корпус. Свободное кольцо может иметь плоскую или сферическую опорную поверхность. Подшипники со сферическим свободным кольцом могут компенсировать начальный перекос, если их использовать совместно с подкладным кольцом, имеющим соответствующую сферическую поверхность. Сферическое подкладное кольцо необходимо закладывать отдельно. Подшипники этого типа являются разъемными, их монтаж прост, так как элементы можно монтировать индивидуально.

Двойные упорные шарикоподшипники могут воспринимать двусторонние осевые нагрузки и соответственно использоваться для двусторонней фиксации вала. Они не должны подвергаться радиальной нагрузке. Двусторонние упорные шарикоподшипники содержат одно тугое кольцо с дорожкой качения на каждой поверхности кольца, два комплекта шариков с сепараторами, а также два свободных кольца с дорожкой качения. Подшипники этого типа являются разъемными. Свободные кольца и комплекты шариков и сепаратора – такие же, как у соответствующих одинарных подшипников. Подшипники шариковые упорные допускают значительно меньшую частоту вращения по сравнению с другими типами шариковых подшипников, так как дорожки качения могут воспринимать лишь ограниченные центробежные нагрузки, возникающие при движении шариков.

Читайте также: Бмв е 60 545 компрессор кондиционер как идут трубки

Сепаратор у упорного подшипника может быть двух конструкций — полностью закрытый, цельный, в каждом отверстии сидит отдельный шарик и штампованый из жести, так называемый «открытый», в котором отдельных посадочных гнезд под шарики нет. Первый вариант обходится производителям значительно дороже, поэтому упорные подшипник с таким сепаратором — редкость. Вместе с тем, применение изделия с «открытым» сепаратором при высоких скоростях вращения крайне не рекомендуется, поскольку перемычки могут попросту не выдержать нагрузки и все шарики соберутся в одну «кучу», что, помимо выхода из строя самого подшипника, может привести к поломке дорогостоящего оборудования. В таких случаях рекомендуется покупать высококачественные дорогие подшипники импортного производства — с литым сепаратором (каждый шарик в отдельном «гнезде»), возможно повышенной степени точности (/Р4 справа от номера).

Применяются в тихоходных редукторах, в шпинделях и вращающихся центрах металлорежущих станков, в домкратах, задвижках, поворотных устройствах и т.п. Упорно-радиальные шариковые подшипники устанавливают в качестве поворотных опор.

Видео:Упорный подшипник гребного вала Python Drive P501-LСкачать

Подбор подшипника. Вертикальный вал.

Нужно подобрать подшипники.
Прилагаю картинку и поясняю.
Нарисован вертикальный вал, снизу клиноременный шкив, посередине два подшипника, сверху крыльчатка/мешалка.
Частота вращения около 2000 об/мин.
Режим работы — полчаса в день.
Матариал шкива и вала — сталь.. просто сталь..
Нужно подобрать подшипники, чтобы держали осевую нагрузку от массы шкива и вала, и радиальную от всего остального.

Пока предварительно проектирую вал диаметром 50 мм, подшипники шариковые радиальные однорядные, с уплотнением, 50/110 мм, ширина 40 мм.
Пойдет или нет?

Изобретение металлических гаражей

Нужны конкретные предложения по делу.

Эта задача решается в течение 5-10 минут при наличии расчетной программы.
При наличии опыта даже вручную посчитать/прикинуть времени бы потребовалось не намного больше.
Но у меня ни программы ни опыта.. литература под рукой — только непонятный справочник Анурьева.. и времени в обрез..

Нужны конкретные предложения по делу.

Эта задача решается в течение 5-10 минут при наличии расчетной программы.
При наличии опыта даже вручную посчитать/прикинуть времени бы потребовалось не намного больше.
Но у меня ни программы ни опыта.. литература под рукой — только непонятный справочник Анурьева.. и времени в обрез..

Изобретение металлических гаражей

Вот нашел параметры подшипника: http://www.remontnik.ru/docs/34239/?page=4 (табл. 6)
ГОСТ 8882
Тип 180610
Внутренний диаметр 50 мм
Наружный диаметр 110 мм
С=61800 Н
Со=36000 Н
Пойдет или нет?

п.с. Дополнительные опоры просьба не предлагать. Нужен именно подшипник, способный работать в обозначенных условиях. Если не радиальный, то хотя бы радиально-упорный.. но никак не добавление еще одного упорного.

Да кстати.. вот смотрю на таблицы ГОСТа 8882.
Есть подшипники 50/110 с шириной 27 мм и шириной 40 мм, разных серий.
И у них почему то указана одинаковая грузоподъёмность. И для ширины 27 и для ширины 40 мм грузоподъемность С=61800 Н, и Со=36000 Н.
Почему так, зачем тогда увеличена ширина?

• 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
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/upornyy-podshipnik-vertikalnogo-vala

  🎬 Видео

  Новый обзор самых популярных типов упорных подшипниковСкачать

  

  Узел упорного подшипника Corken Z-2000Скачать

  

  Судовой упорный подшипник Python DriveСкачать

  

  Выставляем натяг радиально упорного подшипника (или как я туплю с математикой в субботу в полночь)Скачать

  

  Упорный подшипник 8102 или 51102 NTN 15*28*9Скачать

  

  упорный подшипник для гранулятора. вариант установкиСкачать

  

  Подшипники шариковые радиально-упорныеСкачать

  

  Установка упорных подшипников в ходовой винтСкачать

  

  Воспринимаемые нагрузки подшипниками качения. Выбираем подшипник правильноСкачать

  

  Монтаж и демонтаж подшипников SKF - Радиально-упорные шарикоподшипникиСкачать

  

  Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать

  

  Паровые турбины. Упорные подшипникиСкачать

  

  Упорные подшипникиСкачать

  

  Распаковка шариковых и роликовых сферических двухрядных подшипниковСкачать

  

  yow meraki: правильная установка упорных подшипниковСкачать

  

  Самый большой упорный подшипник CENTAСкачать

  

  Монтаж/демонтаж, регулировка натяга упорных подшипников ШВП. Способ диагностики люфта оси.Скачать

  

  Упорный-опорный подшипник 51201 CRAFTСкачать