Уплотняющие устройства шу.
Уплотнения защищают подшипники от загрязнения, попаданияСОЖ, препятствуют вытеканию смаз. материала из опоры. Уплотнение опоры конструируют с учётом положения шпинделя, окружной скорости шеек шпинделя, степени загрязнённости пространства у опоры.
Уплотнительные устройства по принципу действия делятся на контактные, бесконтактные, комбинированные.
Контактные. Защита в них достигается за счёт плотного прижатия к вращающемуся валу неподвижных уплотнений. Прижатие осущ-ся за счёт упругости материала и внешних сил. Эти уплотнения представляют собой кольца из фетра, войлока, каучука, резины и т.д.
Из вышеперечисленных материалов наиболее популярны манжеты, уплотнения из фетра и войлока и резиновые кольца.
Войлочные уплотнения применяют для защиты сборочных единиц с консистентными смазками подшипников, фетровые уплотнения при смазке жидкими маслами и окружной скорости менее 4 м/с. Фетровые уплотнения не следует применять при большой загрязнённости окружающей среды и при наличии избыточного давления с одной из сторон, а также при температурах выше 90°С. Эти вопросы решаются применением манжет резиновых армированных с пружинами. Они отличаются высокой надёжностью, работают при избыточном давлении, в диапазоне температур -45-+125°С, и окружной скорости свыше 10м/с.
Бесконтактные. Наибольшее распространение получили лабиринтные, являющиеся наиболее эффективным средством защиты подшипников от загрязнения и вытекания из них смазки. Уплотняющий эффект создаётся за счёт чередования малых радиальных зазоров с большими осевыми. При этом зазоры заполняются консистентной смазкой, расход которой периодически пополняется. Лабиринтные уплотнения пригодны как для жидких, так и для консистентных смазок. Недостаток: высокая сложность.
а — контактное манжетное резиновое армированное уплотнение с пружиной;
б — контактное манжетное кожаное уплощение с пружиной;
в — бесконтактное лабиринтное уплотнение
Щелевые. Применяют при консистентных смазках в чистом виде и малой загрязнённости окружающей среды и окружной скорости менее 6м/с.
Центробежные защищающие устройства.
Надёжно защищают при жидкой смазке и окружной скорости больше 5 м/с. При меньших скоростях эффект центробежной силы не работает.
Наибольшее распространение получили комбинированные уплотнения, благодаря которым достигается максимальный уплотняющий эффект.
Типовые компановки шу с опорами качения.
Применительно к станкостроению разработаны типовые компоновки ШУ, удовлетворяющие требуемому уровню быстроходности.
ШУ с двухрядным роликовым подшипником типа 3182100К в передней и задней опорах, или с подшипником типа 3182100К в передней опоре и упорно-радиальным шариковым подшипником типа 178800 в задней опоре применяют в средних и тяжёлых токарных, фрезерно-расточных и шлифовальных станках. Первый подшипник в передней опоре предназначен для восприятия радиальной нагрузки, второй для осевой. Диаметр шпинделя в первой опоре 60-200 мм. Параметр быстроходности 1,5-4,5* мм*
.ШУ с двухрядным роликовым коническим подшипником типа 697000 в передней опоре и однорядным роликовым коническим подшипником с широким наружным кольцом типа 17000 в задней опоре. Предназначены для средних и тяжёлых токарных, фрезерных станков. Передняя опора имеет высокую жёсткость, предварительный натяг в ней создают при помощи проставочного кольца, а в задней при помощи пружины. Диаметр шпинделя в передней опоре 60-200 мм. Параметр быстроходности 1,6-2* .
ШУ с однорядным коническим подшипником типа 67700 в передней опоре и однорядным роликовым коническим подшипником типа 17000 в задней опоре применяют в небольших и средних токарных и фрезерных станках. Диаметр шпинделя в передней опоре 40-160 мм. Параметр быстроходности 2-3* . По сравнению с предыдущей конструкцией наибольшая частота вращения выше, однако осевая и радиальная жёсткость ниже.
ШУ с радиально-упорными шариковыми подшипниками типа 36000К или 46000К предназначены для лёгких и средних токарных, фрезерных и шлифовальных станков. Диаметр шпинделя в передней опоре 30-120 мм. Параметр быстроходности 4-6* . Для обеспечения осевого температурного смещения задней опоры предусматривают радиальный зазор между наружными кольцами подшипников и корпусом шпиндельной бабки.
ШУ с радиально-упорным шарикоподшипником типа 46000К в передней опоре и двухрядным роликовым коническим подшипником типа 3182100К в задней опоре применяют в лёгких токарных, скоростных фрезерных, алмазно-расточных станках, силовых головках агрегатных станков. Диаметр шпинделя в передней опоре 20-80 мм. Параметр быстроходности 7-11* . Для повышения осевой жёсткости устанавливают радиально-упорные подшипники с большим углом контакта.
ШУ с радиально-упорными шариковыми подшипниками типа 46000Кх2 или 36000Кх2 в передней опоре и 36000К в задней опоре применяют в средних и тяжёлых кругло- и плоскошлифовальных станках. Диаметр шпинделя в передней опоре 60-140 мм. Параметр быстроходности 4-6* . При необходимости параметр быстроходности можно увеличивать соединением параметров смазочной системы.