10.4 Предельная быстроходность подшипника.

Ограничивается указанной в каталоге предельной частотой вращения n_пр.

Это наибольшая частота вращения, за пределами которой расчетная долговечность не гарантируется. Исследованиями установлено, что интенсивность износа и потери на трение в подшипниках качения связаны с окружной скоростью.

Поэтому для оценки предельной быстроходности принят условный скоростной параметр (пропорциональный окружной скорости) [D_mn] = const,

D_m - диаметр окружности центров тел качения, мм; n - частота вращения, мин^-1.

Допускаемое значение [D_mn] зависит от конструктивных и эксплуатационных параметров: 1) типа ПК, 2) типа сепаратора, 3) класса точности, 4) типа смазки и др.

-----ШПК радиальный однорядный со стальным штампованным сепаратором классов точности 0 и 6

[D_mn] = 5,5·10⁵ при жидкой и [D_mn] = 4,5·10⁵ при пластичной смазках;

-----ШПК упорный однорядный и при тех же параметрах

[D_mn] =1,8·10⁵ при жидкой; [D_mn] =1,3·10⁵ при пластичной смазках.

При известном [D_mn] определяют n_пр, для каждого типоразмера подшипника, который указан в каталогах.

11. Особенности проектирования подшипниковых узлов

11.1 Схемы установки пК

Неточность монтажа, нагрев, деформации вала могут привести к заклиниванию вращающихся колёс, что, особенно в момент движения, чревато весьма неприятными последствиями. Предотвращение этого достигается различными мероприятиями. Применяют:

• Фиксированные опоры допускают осевое перемещение вала в любом направлении для компенсации его удлинения (укорочения) при температурных деформациях. Они воспринимают только радиальную силу. Внутренние и наружные кольца неподвижны в осевом направлении.

• Плавающие опоры ограничивают осевое перемещение вала в одном или в обоих направлениях. Они воспринимают радиальную и осевую силы. Внешнее кольцо может перемещаться в осевом направлении за счёт установки подшипника в специальном стакане с зазором. Плавающей обычно делают ту опору, где меньше радиальная нагрузка.

При выборе плавающей и фиксирующих опор учитывают рекомендации:

1. Подшипники обеих опор должны быть нагружены по возможности равномерно, поэтому если на вал действует осевая сила, то плавающей выбирают опору, нагруженную большей радиальной силой. При этом всю осевую силу воспринимает подшипник, менее нагруженный радиальной силой.

2. При отсутствии осевых сил плавающей выполняют менее нагруженную опору, чтобы уменьшить сопротивление осевому перемещению подшипника и изнашивание поверхности корпуса.

3. Если входной (выходной) конец вала соединяют с другим валом муфтой, то фиксирующей принимают опору вблизи этого конца вала.

При большом расстоянии между опорами (вал червяка) фиксированная опора для жёсткости имеет два подшипника.

Существует две схемы установки ПК:

1. схема установки подшипников "враспор"

(от осевых сил в сечениях вала между опорами действуют напряжения сжатия), чтобы не происходило защемления тел качения вследствие нагрева при работе, предусматривают осевой зазор С. Величина зазора должна быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. Из опыта известно, что в узлах с радиальными ШПК при l_п≤300 мм С=0,2...0,5 мм. Требуемый зазор С создают при сборке с помощью набора тонких металлических прокладок, устанавливаемых между корпусом и крышкой подшипника.

2. схема установки подшипников "врастяжку". Возможность защемления тел качения подшипников вследствие температурных деформаций вала уменьшается, так как в этой схеме при удлинении вала осевой зазор в подшипниках увеличивается. По этой причине расстояние между подшипниками может быть несколько больше, чем в схеме враспор: l_п≤(8...10)d_n. Меньшие значения - для роликовых, большие - для шариковых радиально-упорных подшипников. Для шариковых радиальных l_n ≤ 12d_n.