8.10. Принцип самоустанавливаемости

Этот принцип конструирования применим для подвижных соединений, где возможны перекосы и смещения деталей. С этой целью необходимо предусмотреть свободу самоустанавливаемости, обеспечивающую правильную работу таких деталей при всех возможных неточностях изготовления и монтажа.

Принцип самоустанавливаемости широко применим при конструировании опор валов, подверженных изгибу и перекосам. Самоустанавливаемость особенно необходима при конструировании подшипников скольжения с большим отношением длины к диаметру.

Так, при жесткой установке (рис.8.18,а) изгиб и перекос вала вызывает повышенные кромочные давления, резко ухудшающие условия работы подшипника. Для придания самоустанавливаемости подшипники устанавливают на сферических опорах (рис. 8.18, б, в).

Рис. 8.18. Принцип самоустанавливаемости для подшипников скольжения

Рассмотрим применение принципа самоустанавливаемости для подшипников качения. В шариковых радиальных подшипниках (рис. 8.19, а) изгиб вала вызывает перекос подшипника и одностороннюю нагрузку шариков, по величине иногда намного превышающую номинальную нагрузку. Это устранимо заключением подшипника в сферическую обойму (рис.8.19,б) или применением двухрядных сферических подшипников (рис.8. 19, в).

Рис. 8.19. Принцип самоустанавливаемости для подшипников качения

Однако нужно иметь в виду, что сферические двухрядные подшипники обладают пониженной нагружаемостью по сравнению с однорядными радиальными подшипниками, так как вследствие неблагоприятной для контактной прочности формы наружных беговых дорожек они не приспособлены для несения значительных осевых сил. Поэтому в узлах, воспринимающих повышенную осевую нагрузку, предпочтительнее применять однорядные подшипники (рис. 8.19, г) на сферических опорах или двухрядные самоустанавливающиеся подшипники (рис.8.19,д) с цилиндрическими телами качения (роликами).

Несущую способность упорных подшипников можно повысить установкой их на сферических шайбах (рис.8.19,е). Высокой нагружаемостью отличаются самоустанавливающиеся сферические подшипники с бочкообразными роликами (рис.8.19,ж).

8.11 Бомбирование

При конструирование деталей, поверхности которых работают под нагрузкой в условиях линейного или плоскостного контакта, целесообразно эти поверхности выполнять слегка выпуклыми. Благодаря этому обеспечивается центральное приложение нагрузки и устраняются повышенные кромочные давления, возникающие из-за неточностей изготовления и монтажа. Этот прием, называемый бомбированием, широко применяется для деталей, работающих под высокой нагрузкой в условиях трения качения или скольжения. На рис. 8.20 показано применение этого принципа для ролика подшипника качения.

Рис. 8.20. Выравнивание нагрузки по длине ролика

У ролика с острыми кромками (рис. 8. 20, а) возникают повышенные кромочные давления, особенно при перекосе и внецентренном приложении нагрузки (рис. 8.20, б). Снятие фасок на торцах (рис.8.20, в) не исправляет положения; разница состоит в том, что краевая нагрузка приходится на тупой, а не на острый угол кромки. Введение галтелей (рис.8.20,г) снижает кромочные давления, но и здесь при внецентренном приложении нагрузки возникает пик давления, хотя и меньший, чем в предыдущих случаях. У частично бомбированного ролика с цилиндрическим профилем на участке n и плавно скругленными торцами (рис.8.20,д) эпюра давлений имеет ещё более пологий характер. Полностью бомбированная конструкция бочкообразного ролика (рис.8.20,е) обеспечивает наиболее благоприятное распределение нагрузки при переносах (рис.8.20, ж).