5.2. Схемы установки подшипников
По способности фиксировать осевое перемещение вала различают опоры фиксирующие и плавающие. Фиксирующие ограничивают осевое перемещение вала в одном или в обоих направлениях; они воспринимают и радиальную и осевую нагрузку. Плавающие опоры воспринимают только радиальную нагрузку.
При выборе опор учитывают следующие рекомендации: если на вал действует не только радиальная, но еще и осевая сила, то в качестве плавающей выбирают опору, нагруженную большей радиальной силой. Если имеются только радиальные силы, то осевое перемещение плавающей опоры, обусловленное температурными деформациями вала, вызывает повышенный износ. Поэтому в таких случаях в качестве плавающей выбирают менее нагруженную опору.
Если вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждой опоре - только в одном направлении, то возможны две схемы установки подшипников: враспор или врастяжку.
При установке враспор наружные кольца подшипников упираются в крышки, а внутренние кольца – в буртики вала. Во избежание защемления вала вследствие температурных деформаций предусматривают небольшой зазор а = 0,2…0,5 мм [3, с.181-182]. Применяется такая схема при относительно коротких валах (отношение l / d ≈8…10).
Зазор a
При схеме врастяжку вероятность защемления подшипников меньше, т.к. при увеличении длины вала осевой зазор в подшипниках увеличивается. Для шариковых радиальных подшипников l / d ≈10…12 [5, с.52-53].
Шлицевая гайка со стопорной шайбой
Регулирование зазоров в подшипниках производится за счет перемещений внутренних или наружных колец.
Схема установки враспор может применяться в цилиндрических прямозубых, косозубых, конических, червячных передачах при небольшой длине валов.
Опоры конической шестерни преимущественно устанавливают врастяжку. Это обусловлено тем, что расстояние от опор до точки зацепления несколько меньше по сравнению со схемой враспор. Подшипники устанавливают в специальном стакане, по одну сторону от шестерни. Осевая регулировка производится при помощи набора прокладок между торцом стакана и корпусом редуктора.
В редукторах с шевронными колесами подшипники тихоходного вала фиксируют, а быстроходный вал выполняют плавающим. Осевая фиксация передачи осуществляется самим зубчатым зацеплением.
Вал червяка устанавливают на радиально-упорные подшипники (преимущественно – роликовые, т.к. они обеспечивают меньшие габариты). При относительно коротких валах применяется схема враспор. Расстояние между опорами при установке враспор не должно превышать величины, рассчитанной по формуле
,
где с – эмпирический коэффициент, равный 35 мм1/2 для узлов с шариковыми радиально-упорными подшипниками; 50 мм1/2 для узлов с коническими роликоподшипниками [9, с.64-65];
dп – диаметр вала под подшипником.
Если на червяк действуют значительные осевые нагрузки, и расстояние между опорами превышает величину, рассчитанную по приведенной выше формуле, то в фиксирующей опоре устанавливают два роликовых конических или шариковых радиально-упорных подшипника, а вторую опору делают плавающей.
ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ, СЕРИЯ, НОМЕР __ В МЕТОДИЧКЕ «КОНСТРУИРОВАНИЕ…..»