Методика вибору підшипників кочення

Досвідчений проектувальник може призначати конкретний тип і розмір підшипника, а потім робити перевірочний розрахунок. Однак для цього потрібен великий конструкторський досвід, тому що у випадку невдалого вибору може не виконатися умова міцності, тоді буде потрібно вибрати інший підшипник і повторити перевірочний розрахунок.

Щоб уникнути численних "проб і помилок" можна запропонувати методику вибору підшипників, побудовану за принципом проектувального розрахунку, коли відомі навантаження, задана необхідна довговічність, а в результаті визначається конкретний типорозмір підшипника з каталогу [31].

Методика вибору складається з п'яти етапів:

1. Обчислюється необхідна довговічність підшипника виходячи з частоти обертання і заданого замовником терміну служби машини.

2. По знайденим раніше реакціях опор вибирається тип підшипника (радіальний, радіально-упорний, упорно-радіальний або упорний), з довідника вибирають коефіцієнти радіального і осьового навантажень Х, У.

3. Розраховується еквівалентне динамічне навантаження.

4. Визначається необхідна вантажопідйомність C = P·L^(1/α).

5. По каталогу, виходячи з необхідної вантажопідйомності, вибирається конкретний типорозмір ("номер") підшипника, причому повинні виконуватися дві умови:

• вантажопідйомність по каталогу не менше необхідної;

• внутрішній діаметр підшипника не менше діаметра вала.

Особливості проектування підшипникових вузлів

Неточність монтажу, нагрівання, деформації вала можуть привести до заклинювання обертових коліс, що, особливо в момент руху, чревате досить неприємними наслідками. Запобігання цього досягається різними заходами [2, 14,24,25]:

С хеми встановлення підшипників.

Застосовують фіксовані і плаваючі опори. У фіксованих опорах внутрішні і зовнішні кільця нерухомі в осьовому напрямку. У плаваючих опорах зовнішнє кільце може переміщуватися в осьовому напрямку за рахунок установки підшипника в спеціальних стаканах з зазором. Плаваючими, звичайно роблять ту опору, де менше радіальне навантаження. При великій відстані між опорами (вал черв'яка) фіксована опора для твердості має два підшипники. Для вільних температурних переміщень підходять радіальні роликопідшипники з циліндричними роликами і радіальні шарикопідшипники з незакріпленими зовнішніми кільцями. Короткі вали при слабкому нагріванні можна встановлювати на підшипники враспор, коли один підшипник фіксує осьовий зсув вала в одну сторону, а іншої – в іншу. Схема з фіксацією підшипників враспор зручна в монтажі, але вимагає твердих допусків на лінійні розміри і небезпечна можливим защемленням тіл кочення при нагріванні. При установці враспор для радіальних підшипників залишають осьовий зазор, а для радіально-упорних передбачають осьове регулювання.

К ріплення підшипників на валу і у корпусі

Для сприйняття осьових навантажень кільця підшипника закріплюють на валу і у корпусі.

Для закріплення внутрішніх кілець на валу застосовуються різні способи:

• уступи вала (а);

• пружинні стопорні кільця (б,е);

• торцеві шайби (в);

• упорні гайки (г,ж);

• конічні розрізні втулки (д,з).

Для фіксації зовнішніх кілець застосовують:

• уступи в корпусі й склянці (а);

• кришки (б);

• кришки й уступи (в,г);

• упорні борти (д);

• урізні кришки при рознімних корпусах (е);

• пружинні кільця (ж,з).

Радіально-упорні підшипники вимагають осьового регулювання, що робиться зсувом зовнішнього кільця:

• прокладками з металу (а);

• кріпильним гвинтом (б,г) при малих осьових силах;

• різьбовою кришкою або кільцем (в).