10.3 Внутренняя конструкция подшипников качения

В курсовом проекте на сборочном чертеже необходимо вычерчивать внутреннюю конструкцию подшипников качения (рисунок 10.11), размеры деталей которого зависят от внутреннего и наружного диаметров [18].

а)

б)

в)

г)

д)

е)

Рисунок 10.11 – Внутренняя конструкция стандартных подшипников качения: а – шариковых радиальных однорядных; б – шариковых радиально-упорных; в – шариковых радиальных двухрядных сферических; г – шариковых упорных одинарных; д – роликовых радиальных с короткими цилиндрическими роликами; е – роликовых конических

Особенности вычерчивания внутренней конструкции конических роликоподшипников. Для построения конических роликоподшипников на контур подшипника наносят вспомогательную вертикальную линию, делящую монтажную высоту подшипникаТпополам (рисунок 10.12). Отрезокabделят точками 1, 2 и 3 на четыре равные части. Из точки 3 под углом α = 45˚ проводят образующую конуса до ее пересечения с осью вращения подшипника в точкеО. Из этой точки проводят линии 01 и 02. Откладывают отрезокf_k= 0,05 (D–d) и проводят линиюf_mперпендикулярно образующей 02. Отложив отрезокde, равныйf_k, проводят параллельноmfлинию, оформляющую малый торец ролика. Для получения диаметраd₂борта внутреннего кольца находят точку 1, которая делит радиус большего торца ролика пополам. Высотаh₁малого борта внутреннего кольцаh₁= 0,124D_w, гдеD_w=fm– наибольший диаметр ролика.

Сепараторы на чертежах подшипников не изображают [18, c.141].

10.4 Крепление подшипников качения на валу и в корпусе

На рисунках 10.13, 10.14 приведены различные способы крепления подшипников качения на валах и в корпусе.

а)

б)

в)

г)

д)

Рисунок 10.13 – Некоторые схемы крепления на валу внутреннего кольца подшипника: а – упирается в ступеньку вала; б – крепится пружинным стопорным кольцом, сидящим в канавках вала; в – торцовой шайбой, крепящейся к торцу вала винтами; г – крепится упорной гайкой со стопорной шайбой (при значительных осевых нагрузках); д – на гладких валах внутреннее кольцо крепят специальной конусной разрезной втулкой, являющейся частью подшипника

Осевое закрепление наружных колец. Конструкция подшипникового узла должна исключать заклинивания тел качения как от неточно выполненных линейных размеров вала и смонтированных на нем деталей, так и от температурного удлинения вала вследствие его нагрева в процессе работы. Это особенно важно учитывать при значительной длине вала. Для правильной фиксации вала в осевом направлении после выбора типов подшипника конструктор выбирает одну из приведенных ниже схем осевого фиксирования вала (рисунок 10.14).

Рисунок 10.14 – Осевое закрепление наружных колец в корпусе: а – уступом (заплечиком) в корпусе или в стакане; б, е – крышкой (а, б, е – устраняются перемещения в одном направлении); в, г – крышкой и уступом, устраняющими перемещения в обоих направлениях корпусов; ж, з – пружинными кольцами, вставленными в канавки в корпусе (конструкции а – е могут воспринимать большие осевые нагрузки, ж, з – рассчитаны на малые нагрузки и они технологически проще)

Установка подшипников. Подшипники должны обеспечить радиальное и осевое фиксирование вала, не подвергаясь вредным нагрузкам вследствие температурных деформаций вала.

Короткие валы, не подвергающиеся значительному нагреву, можно выполнять с простейшим осевым креплением (рисунок 10.15, а). Для радиальных подшипников предусматривают осевой зазор между крышкой и наружным кольцом подшипника 0,2 – 0,3 мм во избежание защемления или качения.

Длинные валы, для которых существенны температурные деформации, закрепляют от осевых перемещений в одной опоре (рисунок 10.15, б); остальные опоры выполняют плавающими в осевом направлении.

а)

б)

в)

Рисунок 10.15 – Схемы закрепления промежуточных валов: а – простейшее крепление коротких валов, не подвергающихся значительному нагреву; б – длинных валов, для которых существенны температурные деформации; в – радиально-упорными подшипниками

Радиально-упорные подшипники (рисунок 10.15, в) требуют осевого регулирования, которое обычно достигается осевым смещением наружного кольца одного из двух подшипников вала. Одним из основных способов является установка между крышкой и корпусом прокладки из металла или плотной бумаги (одна прокладка толщиной t = 0,5 мм или четыре t = 0,15 мм).

Схемы осевого фиксирования вала. На рисунке 10.16,авал на двух опорах зафиксирован от осевого смещения левыми подшипниками, у которых наружное кольцо закреплено в корпусе, а внутреннее – на валу. У второй опоры внутреннее кольцо закреплено на валу, а наружное кольцо не закрепляют в корпусе (плавающая опора). При температурном удлинении вала наружное плавающее кольцо, установленное в корпусе с зазором, перемещается, чем компенсируется удлинение вала. Такую схему можно применять для цилиндрических, конических и червячных передач при любом расстоянии между опорами валов.

На рисунке 10.16, бпервая опора "жесткая", а в левой опоре установлен радиальный плавающий шарикоподшипник.

На рисунке 10.16, вправая опора с коническими роликоподшипниками жесткая, а левая опора с радиальным роликоподшипником – плавающая.

Монтаж и демонтаж подшипников каченияприведен на рисунках 10.17 и 10.18.

а)

б)

в)

Рисунок 10.16 – Конструкции подшипниковых узлов, обеспечивающих осевое фиксирование

б)

а)

Рисунок 10.17 – Установка подшипника на вал запрессовкой внутреннего кольца с помощью ручного пресса (а) и демонтаж винтовым съемником (б)

б)

а)

Рисунок 10.18 – Выпрессовка подшипника через профрезированные пазы на валу (а) и с помощью маслоотражательной шайбы (б) [65]