3.1. 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 ограничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях. В плавающей опоре осевое перемещение вала в любом направлении не ограничено. Фиксирующая опора воспринимает радиальную и осевую силы, а плавающая опора – только радиальную.

В некоторых конструкциях применяют так называемые «плавающие» валы. Эти валы имеют возможность осевого смещения в обоих направлениях, их устанавливают на плавающих опорах.

В схемах на рис.8 вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре в одном направлении. Эти схемы применяют с определенными ограничению по расстояниям между опорами. И связано это с изменением зазоров в подшипниках вследствие нагрева деталей при работе. При нагреве самих подшипников зазоры в них уменьшаются; при нагреве вала его длина увеличивается.

Рис.8. Схемы установки валов «враспор» и «врастяжку»

Из-за увеличения длины вала осевые зазоры в подшипниках (рис.8, а) называемой схемой «враспор», 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. Из опыта эксплуатации известно, что в узлах с радиальными шарикоподшипниками а=0,2…0,5 мм.

Схема установки подшипников «враспор» конструктивно наиболее проста. Ее широко применяют при относительно коротких валах. При установке в опорах радиальных подшипников отношение l/d≈8…10.

В оборах (рис.8, а) могут быть применены и радиально-упорные подшипники. Так как эти подшипники более чувствительны к изменению осевых зазоров, то соотношение между величинами l и d для них является более жестким и не должно превышать l/d≈6…8. Меньшие значения относятся к роликовым, большие – к шариковым радиально-упорным подшипникам.

При установке вала по схеме (рис.8, б) – «врастяжку» - вероятность защемления подшипников вследствие температурных деформаций вала меньше, так как при увеличении длины вала осевой зазор в подшипниках увеличивается. Расстояние между подшипниками может быть несколько больше, чем в схеме «враспор»; для подшипников шариковых радиальных l/d=10…12; шариковых радиально-упорных l/d≤8.

Более длинные валы устанавливать по схеме (рис.8, б) не рекомендуют, так как вследствие температурных деформаций вала могут появиться большие осевые зазоры, недопустимые для радиально-упорных подшипников.

В табл. 1 приведены формулы для определения осевых сил Fa1 и Fa2 в отдельных частных случаях. Обозначения 1 и 2 опор в соответствии со схемами рис.9, а, б.

Таблица 1

Определение осевых сил

Условия нагружения	Осевые силы
Fa1min≥Fa2min; Fa≥0 Fa1min<Fa2min; Fa≥Fa2min-Fa1min	Fa1=Fa1min; Fa2=Fa1+Fa
Fa1min<Fa2min; Fa<Fa2min-Fa1min	Fa2=Fa2min; Fa1=Fa2-Fa