Схема подшипника – Схемы установки подшипников

alexxlab | 14.04.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Схемы установки подшипников

О-образная схема

Линии нагрузки в подшипниках, установленных по О-образной схеме («спина к спине») (рис. 1), расходятся по направлению к оси подшипников. При такой схеме установки подшипники способны воспринимать осевые нагрузки в обоих направлениях, однако каждый подшипник или комплект подшипников воспринимает их только в одном направлении.

Установка по О-образной схеме обеспечивает сравнительно высокую жёсткость подшипникового узла. Узел с такой схемой установки также хорошо подходит для восприятия моментных нагрузок.

Х-образная схема

Линии нагрузки подшипников, установленных по Х-образной схеме («лицом к лицу») (рис. 2), сходятся по направлению к оси подшипника. При такой схеме установки подшипники способны воспринимать осевые нагрузки в обоих направлениях, однако каждый подшипник или комплект подшипников воспринимает их только в одном направлении.

При таком расположении подшипников узел менее пригоден для восприятия моментных нагрузок.

Схема «тандем»

Установка по схеме «тандем» применяется тогда, когда осевая и радиальная грузоподъёмность одного подшипника недостаточна. При установке по схеме «тандем» (рис. 3) нагрузки проходят параллельно друг другу, а радиальная и осевая нагрузки равномерно распределяются между подшипниками.

Установленные по данной схеме подшипники способны воспринимать осевые нагрузки, действующие только в одном направлении. Если осевые нагрузки действуют в противоположном направлении или имеет место комбинированная нагрузка, то к ним должен быть добавлен ещё один или несколько подшипников.

Примеры

Подшипники для универсального монтажа и согласованные комплекты подшипников могут устанавливаться по разным схемам в зависимости от требований к жёсткости и действующей нагрузке. Возможные схемы установки и суффиксы обозначения для согласованных комплектов подшипников приведены на рис. 4.

Сокращение складских запасов


Чтобы сократить складские запасы и улучшить доступность запчастей, SKF рекомендует по возможности использовать подшипники для универсального монтажа. Подшипники для универсального монтажа позволяют получить различные варианты компоновки комплектов подшипников.

www.skf.com

Схемы установки подшипников

В большинстве случаев валы должны быть зафиксированы в опорах от осевых перемещений. По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют нафиксирующие и плавающие.

В фиксирующей опоре ограничено осевое перемещение вала в одном или обоих направлениях. Она воспринимают радиальную и осевую силы.

В плавающей опоре осевое перемещение вала в любом направлении не ограничено. Она воспринимают только радиальную силу.

В схемах на рис.6 вал зафиксирован в одной (левой на рисунке) опоре: в схеме на рис.6,а – одним подшипником; в схеме на рис.6,б – двумя однорядными подшипниками. В плавающей опоре применяют обычно радиальные подшипники. Эти схемы применяют при любом расстоянии l между опорами вала. Назначая фиксирующую и плавающую опоры, стремятся обеспечить примерно равную нагруженность подшипников и наименьшие силы трения в плавающей опоре

 

Рис.6. Схемы установки подшипников Рис.7. Схемы установки подшипников

В схемах на рис.7 – обе опоры фиксирующие.

Различают схемы «в распор» (рис. 7,а). В рассматриваемой конструктивной схеме каждая из опор ограничивает осевое перемещение вала только в одномнаправлении. Для этого торцы внутренних колец обоих подшипников упирают в торцы буртиков вала (или в торцы других деталей, расположенных на валу). Внешние торцы наружных колец подшипников упирают в торцы подшипниковых крышек (или в торцы других деталей, установленных в посадочном отверстии подшипникового гнезда корпуса).

Схема установки вала «в распор» конструктивно является наиболее простой. Она широко применяется для коротких валов (l/d = 6…8).

Для исключения защемления вала в опорах предусматривают осевой зазор «а», величина которого должна быть несколько больше ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. Из опыта эксплуатации этот зазор устанавливают в пределах 0,2…0,5 мм. Схема с фиксацией подшипников «в распор» удобна в монтаже, но требует жёстких допусков на линейные размеры и опасна возможным защемлением тел качения при нагреве.

При установке вала «в растяжку» (рис.7,б) наружное кольцо подшипника устанавливают с упором в торец заплечика корпусной детали – стакана. Дополнительное крепление кольца с противоположной стороны не делают. Осевой зазор «а»в подшипниках при увеличении температуры вала увеличивается (вероятность защемления подшипников уменьшается). Поэтому расстояние между подшипниками можно брать несколько больше, а именно l/d = 8…10. Более длинные валы по схеме «в растяжку» устанавливать не рекомендуется из-за возможности появления недопустимых для радиально-упорных подшипников осевых зазоров.

Похожие статьи:

poznayka.org

Подшипники качения. Выбор типа подшипников. Выбор схемы расположения подшипников. Расчёт подшипников качения. Конструирование подшипниковых узлов, страница 8

Рис. 6. Расположение радиально-упорных подшипников «враспор»

 с регулировкой прокладками

Более сложна регулировка в узле конической вал-шестерни (рис.7) с
установкой радиально-упорных шарикоподшипников «врастяжку». Вал вместе с подшипниками
располагают в стакане А. Наружные кольца подшипников упирают в бурты
стакана. Для облегчения сборки их ставят в стакан с зазором.

 

Рис. 7. Регулировка
гайкой по схеме «врастяжку»

На шейку вала подшипник 2
ставят с упором в заплечик по посадке L0/k6, обеспечивающей натяг. Подшипник 1 ставят с
зазором по посадке L0/h6, позволяющей перемещаться
внутреннему кольцу
при регулировке подшипников. Регулировку преднатяга
и закрепление подшипника 1 выполняют круглой гайкой Б,
которую стопорят многолапчатой шайбой В. Внутренний ус шайбы входит в
специально профрезерованный паз на валу. Один из внешних усов после сборки и
регулировки загибают в шлиц круглой гайки, обеспечивая неподвижность гайки
относительно вала и стабильность преднатяга.

Зацепление регулируют за счет прокладок Г, устанавливаемых между фланцем
стакана и платиком корпуса. Прокладки Д между фланцами стакана и крышки
являются в данной схеме уплотнительными, а не регулировочными, т.к. торец
крышки не упирается в торец подшипника. Они могут быть регулировочными в схеме
«враспор» с упором торца подшипниковой крышки в наружное кольцо подшипника [8].

В
червячных редукторах
при значительной реверсивной осевой нагрузке применяют
схему со сдвоенными радиально-упорными
подшипниками (рис. 8). Фиксированная опора 2  по схеме «враспор»
воспринимает значительные двухсторонние осевые нагрузки, так как позволяет
применять подшипники с большим углом контакта. Плавающая опора 1
воспринимает только радиальную нагрузку. Применение стаканов А и Б
обосновано необходимостью ввода червяка (на чертеже не показан), имеющего
диаметр вершин, бóльший диаметра отверстия под подшипник, в корпус редуктора.

При
использовании пластичной смазки в конструкциях со стаканами часто используют
мезеудерживающие кольца В для изоляции подшипникового узла от жидкой
картерной смазки. Размеры элемента Г на рис. 8 рассмотрены в п. 1.5.

 

Рис. 8. Фиксированная опора со сдвоенными
подшипниками

При
длинных червяках используют схему (рис. 9), достоинство
которой в разделении функций подшипников, когда  радиальные подшипники воспринимают радиальную нагрузку,
а  упорный подшипник – двустороннюю осевую нагрузку. Это приводит к повышению долговечности
фиксированной опоры. При этом радиальные подшипники должны иметь свободу
осевого, а упорный подшипник – радиального
перемещения. Размеры элемента А на рис. 9 рассмотрены в п. 1.5. Другие конструкции подшипниковых узлов приведены в учебнике [11] и
атласе конструкций [8].

 

Рис.9. Конструкция
с радиальными и упорными подшипниками

1.5. Конструктивные элементы
подшипниковых узлов

Подшипниковый
узел является одним из наиболее ответственных в конструкции редуктора и машины
в целом. Детали узла должны обеспечивать возможность сборки подшипника и его
съёма и не препятствовать свободному и точному вращению колец подшипника. К
элементам подшипникового узла относятся детали  крепления, стаканы, заплечики
(бурты), крышки подшипников и др.

Размеры
заплечиков на валу
должны обеспечивать надёжный упор торца подшипника
по площадке шириной не менее 1 мм (центрирование по торцу) и в то же время захват
лапками съёмника внутреннего кольца
по высоте также не менее 1 мм (рис. 10,
элемент К на рис. 2). Наличие фаски подшипника с координатой r требует назначения высоты упора не
менее  tmin= r + с + 1 мм, где rкоордината фаски подшипника, с – размер фаски
на бурте. При невозможности проектирования фаски выполняют притупление острых
кромок с размером  с = 0,3…1 мм.

При использовании радиальных однорядных шарикоподшипников лёгкой серии
в интервале диаметров d 
= 20…80 мм минимальный размер заплечика по условию надёжного упора
составляет tmin = 3…6 мм. Таким образом, разность диаметров

 

Рис. 10. Проектирование заплечика на валу шейки и
соседних участков вала должна составлять не менее Dd = 6…12 мм. Каталоги наиболее распространённых типов подшипников
приведены в прил. А. Они дополнены минимальным диаметром бурта damin из условия надёжного упора.

vunivere.ru

Конструирование подшипниковых узлов.

Конструирование подшипниковых узлов



Работоспособность подшипников качения зависит не только от правильного их подбора, но и от рациональности конструкции подшипникового узла и его элементов – сопряжение поверхностей подшипника с валом и корпусом, смазка, уплотнительные устройства и др.

Выбор типа подшипника

Выбор типа подшипника зависит от направления и величины действующих на него сил, частоты вращения, режима работы, необходимого ресурса, допустимых размеров, стоимости и особенностей монтажа. При выборе типа подшипника вначале рассматривают возможность применения наиболее дешевых и простых в эксплуатации подшипников – шариковых радиальных однорядных. Выбор других типов подшипников должен быть обоснован (самоустанавливаемость, условия монтажа, требование жесткости и т. п.).

Если нет особых требований к частоте и точности вращения, принимают подшипники класса точности 0.

Шариковые подшипники обеспечивают бόльшую точность вращения, менее требовательны к смазыванию, но имеют меньшую грузоподъемность и жесткость, чем роликовые.

Для малых нагрузок и больших частот вращения принимают шариковые радиальные однорядные подшипники легких размерных серий. Подшипники более тяжелых серий обладают большей грузоподъемностью, но допускаемая частота вращения у них меньше.

При одновременном действии значительных радиальных и осевых сил выясняют, достаточно ли одного подшипника в опоре, или необходимо, чтобы каждая из нагрузок воспринималась отдельным подшипником (рис. 1).

В опорах вала, расположенных в разных корпусах, применяют сферические подшипники, допускающие значительные перекосы колец и компенсации погрешностей монтажа.

При ударных или переменных нагрузках с большой кратковременной пиковой нагрузкой предпочтительны двухрядные роликовые подшипники.

Подшипники устанавливают в жестких корпусах, стремясь избежать перекосов колец, которые могут возникнуть вследствие неправильной обработки посадочных мест или при монтаже.

Целесообразно конструировать опоры качения так, чтобы относительно линий действия радиальных нагрузок вращалось внутреннее кольцо подшипника, поскольку число циклов нагружения при этом почти в два раза меньше по сравнению со случаем вращения наружного кольца.

Вращающееся относительно нагрузки внутреннее кольцо подшипника соединяют с валом посадкой с натягом во избежание его проворачивания и обкатывания по посадочной поверхности. Для этого применяют поля допусков вала: k6, m6, n6.

Обозначение полей допусков диаметра отверстия подшипника в соответствии с классами точности: L0, L6, L5, L4, L2.

Пример обозначения посадки подшипника качения класса точности 0 на вал:

Ø50L0/k6.

Установку неподвижных относительно нагрузки колец подшипника осуществляют с зазором для облегчения осевых перемещений колец при регулировании зазоров в подшипнике, а также при тепловых деформациях валов. Для этого применяют поля допусков отверстия корпуса H7, G7 и др.

Обозначение полей допусков наружного диаметра подшипника в соответствии с классами точности: l0, l6, l5, l4, l2.

Пример обозначения посадки подшипника качения класса 0 в корпус:

Ø90H7/l0.

При конструировании подшипниковых узлов стремятся к тому, чтобы вал с опорами представлял собой статически определимую систему. В статически неопределимых системах возможно нагружение опор силами, во много раз превышающими внешние расчетные нагрузки. Поэтому в большинстве случаев валы устанавливают на двух опорах.

По способности фиксировать осевое положение вала опоры разделяют на плавающие и фиксирующие.

Плавающие опоры допускают осевое перемещение вала в любом направлении для компенсации его удлинения (укорочения) при температурных деформациях. Они воспринимают только радиальную силу. В качестве плавающих опор применяют шариковые и роликовые радиальные подшипники.

Фиксирующие опоры ограничивают осевое перемещение вала в одном направлении или в обоих направлениях. Они воспринимают радиальную и осевую силы. В качестве фиксирующих опор применяют шариковые и роликовые подшипники. На рисунке 3 показаны основные схемы осевого фиксирования валов.

На схемах 1 и 2 одна опора фиксирующая, вторая плавающая. Фиксирующая опора ограничивает осевое перемещение вала в обоих направлениях. В опоре может быть установлен один (схема 1) или два (схема 2) подшипника, которые закрепляют в осевом направлении с двух сторон как на валу, так и в корпусе.

В плавающей опоре внутреннее кольцо подшипника закреплено с двух сторон на валу, а наружное – свободно перемещается в корпусе вдоль оси.

В таком виде вал с опорами представляет собой статически определимую систему и может быть представлен в виде балки с одной шарнирно-неподвижной, а другой – шарнирно-подвижной опорами.

Схемы 1 и 2 применяют при любом возможном расстоянии между опорами вала.

На схеме 1 вал фиксируется одним радиальным подшипником. Осевую фиксацию по этой схеме применяют, например, для приводных валов ленточных и цепных транспортеров, для валов цилиндрических зубчатых передач и т. п.

Пример конструкции опор вала, установленных по схеме 1, приведен на рис. 3.

На схеме 2 (рис. 3 ) вал фиксируется двумя подшипниками – радиальными или радиально-упорными. Эта схем характеризуется большей жесткостью фиксирующей опоры; ее применяют для установки валов, червяков, конических шестерен.

Пример конструкции вала, установленного на опорах по схеме 2, приведен на рис. 2 .

При выборе плавающей и фиксирующей опор по схемам 1 и 2 учитывают рекомендации:

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

2. При отсутствии осевых сил плавающей выбирают 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. На схемах 3 и 4 (рис. 3 ) обе опоры фиксирующие, причем каждая опора фиксирует вал только в одном направлении. В опорах таких схем могут быть установлены шариковые и роликовые радиальные или радиально-упорные подшипники.

Схемы 3 и 4 применяют с определенными ограничениями по расстоянию l между опорами. Связано это с изменением зазоров в подшипниках при температурных деформациях валов.

На схеме 3, называемой схемой установки подшипников «враспор», в сечениях вала между опорами действует напряжение сжатия от осевых сил. Чтобы не происходило защемление тел качения вследствие нагрева при работе, предусматривают осевой зазор а (см. рис. 3). Величина зазора должна быть несколько большей ожидаемой тепловой деформации подшипника и вала.

Из опыта известно, что в узлах с радиальными шарикоподшипниками при l ≤ 300 мм а = 0,2…0,5 мм.

Требуемый зазор а создают при сборке с помощью набора тонких металлических прокладок, устанавливаемых между корпусом и крышкой подшипника. Для радиальных подшипников рекомендуется l ≤ 10dn, где dn – диаметр цапфы.

В опорах схемы 3 могут быть применены и радиально-упорные подшипники, которые более чувствительны к изменению осевых зазоров вследствие температурных деформаций вала. Для таких подшипников рекомендуется l ≤ (6…8) dn, при этом меньшее значение относится к роликовым, бόльшие – к шариковым радиально-упорным подшипникам. Регулировку осевого зазора при сборке выполняют при помощи тонких (толщиной 0,05, 0,1 мм.).

На схеме 4 (рис. 3), называемой схемой «врастяжку», возможность защемления тел качения подшипников вследствие температурной деформации уменьшается, как как в этой схеме при удлинении вала осевой зазор в подшипнике увеличивается. По этой причине расстояние между подшипниками может быть несколько больше, чем в схеме враспор l ≤ (8…10) dn. Меньшие значения – для роликовых, большие – для шариковых подшипников.

Для шариковых радиальных подшипников l ≤ 12 dn.

В некоторых конструкциях применяю так называемые плавающие валы, обе опоры которых плавающие. Осевая фиксация вала в этом случае осуществляется не опорами, а какими-либо другими элементами конструкции, например зубьями шевронных колес или торцовыми шайбами.

Для облегчения сборки и регулировки в некоторых конструкциях подшипниковых узлов применяют чугунные стаканы, с помощью которых создают самостоятельные сборочные комплекты вала с подшипниками. Так, в подшипниковом узле вала-шестерни конической передачи установка стакана является обязательной. В этой конструкции регулировку подшипников осуществляют с помощью круглой шлицевой гайки, которую стопорят многолапчатой шайбой, а регулировку конического зацепления производят с помощью тонких прокладок.

В зависимости от осевой нагрузки, частоты вращения и принятой конструкции подшипникового узла (внутреннее кольцо подшипника на валу крепят разными способами (рис. 5) – упором в заплечик вала (а), концевой шайбой (б) круглой шлицевой шайкой (в).

Наружное кольцо подшипника закрепляют упором в торец крышки подшипника, между торцом крышки и упорным заплечиком корпуса, или упорны плоским пружинным кольцом 1 (рис.6, б) и др. В конструкциях с разъемными корпусами применяют цельные кольца 3 большого сечения и закладные крышки 2 (рис. 6, в).

***



Смазывание подшипников качения

Смазочные материалы в подшипниках уменьшают трение и шум, выполняют охлаждающую функцию, отводя тепло от деталей, заполняют зазоры в уплотнениях, обеспечивая герметичность подшипникового узла, защищают детали подшипника от коррозии, а также смывают с тел качения и колец продукты различные загрязнения и продукты износа.

Для смазывания подшипников качения применяют пластичные, жидкие и твердые смазочные материалы, свойства которых описаны здесь.

Пластичные смазочные материалы применяют для подшипников качения при окружной скорости поверхности вала до 10 м/с. Корпус подшипникового узла заполняют смазочным материалом в объеме 40…70% его свободного пространства. В некоторых случаях применяются подшипники закрытого типа, в которых смазочный материал, заложенный при сборке на заводе-изготовителе, сохраняется в течение всего срока эксплуатации.

Пластичные смазочные материалы экономичны, хорошо защищают подшипник от коррозии, не требуют сложных уплотнений, длительное время сохраняют свои физические свойства и не требуют замены.

Для подшипников общего назначения применяют пластичные смазочные материалы: ЦИАТИМ-201, Литол-24, различные солидолы и др.

Жидкие смазочные материалы (нефтяные масла и др.) используют для подшипников при окружных скоростях вала свыше 10 м/с. В зависимости от условий работы применяют различные способы подачи масла в подшипники (масляная ванна, капельное смазывание, разбрызгивание и др.). При частоте вращения вала до 3000 об/мин уровень масла должен быть ниже центра нижнего тела качения подшипника во избежание значительных гидравлических потерь. В редукторах и коробках передач часто применяют подачу масла разбрызгиванием из масляной ванны одним из быстровращающихся колес или специальными разбрызгивающими крыльчатками. Для защиты подшипников от избытка масла применяют маслоотражательные кольца (рис. 2).

Нефтяные масла более стабильны, обладают значительно меньшим внутренним трением, чем пластичные смазочные материалы, могут работать при относительно низких температурах. Однако такие смазочные материалы нуждаются в уплотнении узлов, чтобы избежать утечек и потерь.

Твердые смазочные материалы обычно применяют для подшипников, работающих в особых условиях. Например, при температурах до 300 ˚С применяют коллоидальный графит, а при работе в вакууме – дисульфид молибдена. Твердые смазочные материалы, в отличие от пластичных и жидких, не выполняют охлаждающих, моющих и защитных функций.

На практике стремятся смазывать подшипники качения тем же смазочным материалом, которым смазывается весь механизм (редуктор, коробка передач и т. п.). Периодичность замены смазочного материала устанавливают в зависимости от условий работы. При рабочей температуре до 50 ˚С масло следует менять один раз в год и проверять состояние тел качения и рабочих поверхностей колец подшипника.

***

КПД подшипников качения

В подшипниках качения имеют место потери энергии, которые обусловлены наличием трения качения между телами качения и кольцами, а также трение скольжение между телами качения и сепаратором, между элементами подшипника и уплотнениями. Кроме того, часть энергии теряется из-за преодоления гидравлического сопротивления смазочного материала, обладающего высокой вязкостью. Тем не менее, энергетические потери в подшипниках качения невелики, и обычно не превышают 0,005…0,1 % для одной пары подшипников, т. е. КПД такой пары составляет η = 0,99…0,995. Это несколько выше КПД подшипников скольжения.

***

Уплотнительные устройства

Для защиты от попадания в подшипник влаги и загрязнений, а также для предотвращения утечек смазочного материала подшипниковые узлы снабжают уплотнительными устройствами различной конструкции.

Широкое распространение получили манжетные уплотнения (рис. 4). Их применяют при окружных скоростях до 15 м/с. Они достаточно надежны, обладают хорошими уплотняющими свойствами.

Щелевые уплотнения (рис. 2) применяют для подшипниковых узлов, работающих в чистой среде при скоростях до 5 м/с. Зазоры в них заполняют пластичным смазочным материалом.

Лабиринтные уплотнения (рис. 7) являются бесконтактными, они пригодны для скоростей до 30 м/с. Уплотняющий эффект в лабиринтных уплотнениях создается чередованием радиальных и осевых зазоров, которые образуют длинную узкую извилистую щель. Зазор в лабиринте заполняют пластичным смазочным материалом независимо от вида смазочного материала подшипника. Радиальные зазоры получают изготовлением деталей при посадке h21/d11.

Центробежные уплотнения применяют при окружных скоростях свыше 0,5 м/с. При смазывании подшипника пластичным смазочным материалом с внутренней стороны корпуса устанавливают маслосбрасывающие кольца 2 (см. рис. 2) так, чтобы они выступали за стенку корпуса. Попадающее из картера на кольца во время работы жидкое горячее масло отбрасывается центробежной силой и не попадает в полость размещения пластичного смазочного материала, не вымывает его.

В ответственных конструкциях применяют комбинированные уплотнения в различных сочетаниях, например, лабиринтно-щелевое уплотнение (рис. 8).

***

Монтаж и демонтаж подшипников

При выполнении разборочных и сборочных работ с подшипниковыми узлами следует выполнять определенные требования, предотвращающие повреждение или поломку деталей.

Перед монтажем подшипники тщательно два-три раза промывают в 6 % -ном растворе нефтяного масла, в бензине или в горячем (70…75 ˚С) антикоррозионном водном растворе и проверяют на легкость вращения колец. Посадочные поверхности вала и корпуса промывают в керосине и насухо протирают чистыми салфетками.

Для облегчения установки подшипника вал слегка смазывают, а подшипник предварительно нагревают до 80…90 ˚С в горячем нефтяном масле или с помощью электроиндукционной установки. Силу запрессовки прикладывают к тому кольцу, которое монтируют с натягом (рис. 9).

Передача монтажных усилий через тела качения недопустима.

Демонтируют подшипники при помощи специальных съемников (рис. 10), исключающих удары по деталям. Во избежание поломки деталей или появления вмятин на дорожках качения при демонтаже подшипник захватывают за внутреннее кольцо при демонтаже с вала, и за наружное кольцо при демонтаже из корпуса.

***

Статьи по теме “Подшипники качения”:

Общие сведения о подшипниках качения
Характеристика основных типов подшипников качения
Расчет и подбор подшипников качения на заданный ресурс и статическую грузоподъемность
Примеры решения задач на подбор подшипников
Обозначение и маркировка импортных подшипников



k-a-t.ru

Особенности монтажа подшипников качения

Особенности монтажа подшипников качения

1. Радиальные роликоподшипники с одним съемным кольцом без бортов монтируют раздельно — съемное кольцо и кольцо в комплекте с роликами. При наличии на валу в обеих опорах подшипников такого типа необходима дополнительная опора (подпятник) для фиксации вала в осевом направлении. При наличии одного бурта на съемном кольце с целью фиксации вала в обоих направлениях роликоподшипники ставят в распор, т.е. с буртами в разных направлениях.

2. Игольчатый подшипник без колец (т.е. комплект игл) устанавливают на шейку вала, предварительно обильно покрытую пластичным смазочным материалом, а затем надевают корпус. При установке игольчатого подшипника без внутреннего кольца сначала в наружное кольцо набивают пластичный смазочный материал, устанавливают в нее иглы, вводят внутрь монтажную втулку диаметром на 0,1-0,2 мм меньше диаметра вала, затем в таком виде подводят к торцу вала и надвигают с втулки на вал.

3. Подшипники, устанавливаемые на вал на разрезной закрепительной втулке, фиксируют затягиванием гайки. Степень затяжки во избежание защемления тел качения из-за деформации внутреннего кольца проверяют свободным вращением от руки наружного кольца.

4. Одинарные упорные подшипники монтируют следующим образом: кольцо с меньшим внутренним диаметром устанавливают на вал, а с большим — в корпус. У двойного упорного подшипника промежуточное кольцо с меньшим внутренним диаметром монтируют на вал, а боковые кольца с большим внутренним диаметром — в корпус. При установке упорных подшипников зазор между наружным диаметром колец и корпусом в целях обеспечения самоустановки подшипника должен составлять от 0,5 до 1 мм.

5. Радиально-упорные подшипники со съемным наружным кольцом монтируют раздельно: в корпус — наружное кольцо, на вал — внутреннее кольцо с телами качения и сепаратором.

6. Радиально-упорные подшипники с целью восприятия ими осевой нагрузки обоих направлений ставят парами навстречу друг другу.

Осевые зазоры в упорных подшипниках:

Серия подшипникаДопускаемые пределы зазора (мкм) при диаметре вала (мм)
Легкая30-8040-10050-12060-150
Средняя и тяжелая50-11060-12070-140100-180

Предварительный натяг в подшипниках создается с целью устранения радиального и осевого биений узла (например, шпинделя) для повышения точности и виброустойчивости осуществляется следующими способами:

1. установкой прокладки нужной толщины между внутренними (или наружными) кольцами двух радиально-упорных шарикоподшипников с последующим стягиванием наружных (или внутренних) колец до исчезновения просвета между ними;

2. применением сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников, у которых одна пара колец соприкасается, а между другой парой колец имеется зазор, путем стягивания этих колец до исчезновения зазора;

3. установкой между наружными и внутренними кольцами пары шарикоподшипников двух втулок или прокладок различной высоты и последующим стягиванием колец до выборки зазора;

4. нажатием на наружное кольцо подшипника при неподвижном внутреннем с помощью витых или тарельчатых пружин.

Величину натяга в подшипниках контролируют по моменту сопротивления проворачиванию вала; момент может быть найден как произведение усилия, приложенного к динамометру, закрепленному на конце намотанной на вал веревки, на половину диаметра вала.

Подшипник качения способы регулировки осевого зазора

Регулировку осевого зазора (осевой «игры») радиально-упорных подшипников, необходимого для их правильной работы, осуществляют следующими способами:

1. За счет изменения толщины прокладки или комплекта прокладок между крышкой, прижимающей наружное кольцо подшипника, и корпусом. Толщину прокладки находят путем затягивания винтов крышки без прокладки до получения необходимой «игры» в опорах, измеряемой индикатором, приставленным к торцу вала или посаженной на него детали. С помощью щупа или свинцовой проволоки измеряют зазор между крышкой и корпусом, в соответствии с которым подбирают прокладку или комплект прокладок нужной толщины. Винты крышки могут быть затянуты до полной выборки зазоров в подшипнике, и тогда искомая толщина прокладки будет равна сумме зазора между крышкой и корпусом и требуемого зазора в подшипнике. Регулировочная прокладка может находиться также между крышкой и наружным кольцом подшипника.

2. Перемещением наружного кольца подшипника установочным винтом, ввинченным в крышку, через промежуточную шайбу. Сначала винт при отвернутой контргайке затягивают до отказа, а затем отворачивают на нужную долю оборота в зависимости от требуемого зазора и шага резьбы и стопорят контргайкой.

3. Перемещением наружного кольца подшипника регулировочной гайкой, ввернутой в корпус. Сначала гайку, освобожденную от стопора, затягивают до отказа, а затем несколько отворачивают до создания нужного зазора в подшипнике и стопорят.

4. Перемещением внутреннего кольца подшипника с помощью гайки или винтов и шайбы. После достижения нужного зазора в подшипнике гайку или винты стопорят деформируемыми шайбами.

5. Деформацией внутреннего кольца подшипника, имеющего конусное отверстие, за счет перемещения его гайкой по конусу вала

Подшипник качения схемы установки подшипников в опорах

 

Регулировку осевого зазора упорных подшипников производят смещением кольца, расположенного в корпусе, с помощью прокладок и другими способами, описанными выше.

Схемы установки подшипников в опорах.

1. Одна из опор фиксирована в осевом направлении, а другая — плавающая. Осевая нагрузка, действующая на вал, воспринимается только фиксированной опорой. Плавающей обычно выполняется опора с меньшей радиальной нагрузкой. В фиксированной опоре внутреннее кольцо подшипника с одной стороны упирается в заплечик вала, а с другой зажимается гайкой, разрезным пружинным кольцом, втулкой и шайбой. Наружное кольцо с одной стороны упирается в заплечик корпуса или стакана, а с другой прижимается крышкой, разрезным пружинным кольцом и гайкой с наружной резьбой.

При значительных осевых нагрузках на вал фиксированную опору составляют из двух радиально-упорных подшипников. В плавающей опоре внутреннее кольцо подшипника крепится так же, как в фиксированной опоре, а наружное кольцо может свободно перемещаться в осевом направлении в расточке корпуса или в стакане.
Данная схема позволяет обеспечить любое расстояние между опорами, компенсировать неточности изготовления деталей узла по длине и тепловое удлинение вала. Применяется обычно при значительных расстояниях между опорами.

2. Крепление подшипников враспор. Внутренние кольца обоих подшипников упираются в заплечики вала, а с другой стороны не крепятся. Наружные кольца располагаются в гладких (без заплечиков) расточках корпуса и лишь с внешней стороны прижимаются крышкой или гайкой с наружной резьбой. Расстояние между опорами при этой схеме ограничено и обычно не превышает 6-8 диаметров опор. Во избежание заклинивания подшипников при нагреве и удлинении вала при монтаже должен быть предусмотрен соответствующий зазор.

Осевые зазоры в радиально-упорных подшипниках

10-30
30-50
50-80
20-40
30-50
40-70
8 опор
6 опор
4 опор
30-60
30-80
40-100
10-30
30-50
50-80
20-30
20-40
30-50
Не рекомендуется устанавливать враспор
10-30
30-50
50-80
20-30
40-70
60-140
12 опор
8 опор
7 опор
20-80
40-110
60-140
10-30
30-50
50-80
20-40
20-40
30-60
Не рекомендуется устанавливать враспор

Разновидностью данной схемы является конструкция, где внутренние кольца зажимаются с внешней стороны, а изнутри не крепятся. Наружные кольца упираются с внутренней стороны в заплечики стакана или корпуса, а снаружи не крепятся. Конструкция с регулировкой зазора по внутренним кольцам исключает опасность защемления тел качения даже при валах значительной длины.

Каждая из опор при креплении подшипников враспор воспринимает осевую нагрузку только одного направления. По данной схеме устанавливают все радиально-упорные подшипники, а также радиальные шариковые и роликовые с двумя буртами на наружном и одним на внутреннем кольцах.

Легкая30-8040-10050-12060-150Средняя и тяжелая50-11060-12070-140100-180

Предварительный натяг в подшипниках создается с целью устранения радиального и осевого биений узла (например, шпинделя) для повышения точности и виброустойчивости осуществляется следующими способами:

1. установкой прокладки нужной толщины между внутренними (или наружными) кольцами двух радиально-упорных шарикоподшипников с последующим стягиванием наружных (или внутренних) колец до исчезновения просвета между ними;

2. применением сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников, у которых одна пара колец соприкасается, а между другой парой колец имеется зазор, путем стягивания этих колец до исчезновения зазора;

3. установкой между наружными и внутренними кольцами пары шарикоподшипников двух втулок или прокладок различной высоты и последующим стягиванием колец до выборки зазора;

4. нажатием на наружное кольцо подшипника при неподвижном внутреннем с помощью витых или тарельчатых пружин.

Величину натяга в подшипниках контролируют по моменту сопротивления проворачиванию вала; момент может быть найден как произведение усилия, приложенного к динамометру, закрепленному на конце намотанной на вал веревки, на половину диаметра вала.

 

Теги: качения, монтаж, подшипники

web-mechanic.ru

Как устанавливать упорные подшипники, схемы установки


0

Существует три основных схемы установки упорных подшипников:

  • О-образная схема
  • Х-образная схема
  • Схема «тандем»

Чтобы узнать какой способ установки будет лучше в конкретных условиях для вашего оборудования, читайте ниже.

О-образная схема

В подшипниках, которые установленны спина к спине или по О-образной схеме, линии нагрузки расходятся по направлению к оси подшипников. При таком способе установки подшипники воспринимают осевые нагрузки как в одну сторону, так и в другую. При этом каждый подшипник воспринимает действующие силы только в одном направлении.

Плюсы установки подшипников по О-образной схеме:

  • Обеспечение высокой жесткости подшипникового узла
  • Восприятие моментных нагрузок

 

Х-образная схема

В подшипниках, которые установленны лицом к лицу или по Х-образной схеме, линии нагрузки сходятся по направлению к оси подшипников. При таком способе установки подшипники воспринимают осевые нагрузки как в одну сторону, так и в другую. При этом каждый подшипник воспринимает действующие силы только в одном направлении.

Результат установки подшипников по О-образной схеме:

  • Узел менее пригоден для восприятия моментных нагрузок

Схема тандем

В случае, если осевая и радиальная грузоподъёмность одного подшипника недостаточна для обеспечения надежной работы оборудования, применяют схему «тандем». Подшипники устанавливаются в одном направлении. Линии нагрузки в этом случае проходят паралельно друг другу. Осевая и радиальная нагрузки распределяются между подшипниками равномерно.

Данная схема установки подшипников позволяет воспринимать нагрузки, действующие только в одном направлении. Если имеется риск воздействия сил в другом направлении, то необходимо установить еще один подшипник или более для компенсации нагрузок.

 

Поделиться ссылкой:

  • Нажмите для печати (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Google+ (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)

Похожее

mehanic.su

4.5. Примеры схем разборки подшипников качения – Ассоциация EAM

Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. – Донецк: Юго-Восток, 2011. – 238 с.

Технологические операции, связанные с разборкой подшипников качения, выполняют в следующих случаях:

  • при замене подшипника;
  • при замене межопорных деталей;
  • при дефектах монтажа.

Выполнение этих операций должно соответствовать требованиям:

  • качество посадочных поверхностей не должно ухудшаться;
  • трудоёмкость разборки должна быть минимальной.

При разборке подшипников используют:

  • механические и гидравлические съёмники;
  • слесарный инструмент;
  • гидравлические гайки;
  • ударные ключи;
  • оборудование для гидравлической распрессовки.

Монтаж и разборка подшипников, установленных с натягом, требуют приложения значительных усилий, из-за которых часто возникают повреждения подшипников и валов. Монтажные работы связаны с простоями оборудования. Эти особенности необходимо учитывать при выборе схемы монтажа и разборки.

Во всех случаях работы с подшипниками запрещается наносить удары молотком по кольцам, телам качения и сепаратору подшипника (рисунок 4.20).

Рисунок 4.20 – Способ повреждения тел качения

Разборку подшипников, установленных с натягом непосредственно на шейку вала (рисунок 4.21) или в корпус (рисунок 4.22), лучше всего проводить, используя ручной или гидравлический пресс. При этом усилие передаётся тому кольцу подшипника, которое установлено с натягом.

Рисунок 4.21 – Разборка подшипников, установленных с натягом на шейку вала

Рисунок 4.22 – Разборка подшипников, установленных с натягом в корпус

Для разборки подшипникового узла можно использовать приспособление (рисунок 4.23), которое крепится к корпусу через отверстия, предназначенные для крепления крышки. Усилие передаётся через гайку на наружное кольцо подшипника, извлекая его вместе с валом из корпуса.

Рисунок 4.23 – Извлечение подшипника из корпуса

Для разборки подшипников с вала при помощи механических съёмников на валу предусматриваются выемки (рисунок 4.24).

Рисунок 4.24 – Разборка узла при помощи механического съёмника

Если захваты съёмника не достают до борта внутреннего кольца подшипника, возможно приложение усилия через смежную деталь (рисунок 4.25).

Рисунок 4.25 – Схема приложения усилия через смежную деталь

Если сзади подшипника имеется свободное пространство, применяют съёмники, соединённые с различными вспомогательными разъёмными деталями: стяжные полукольца (рисунок 4.26), скобы и хомуты.

Рисунок 4.26 – Съёмник, соединённый со вспомогательным кольцом

Как исключение, при отсутствии возможности использования захватов за внутреннее кольцо, допускается захват подшипника за наружное кольцо (рисунок 4.27). При этом возрастает риск повреждения подшипника, и, в случае дальнейшего использования, разборку необходимо проводить при вращении захватов при фиксированном положении винта съёмника.

Рисунок 4.27 – Захват подшипника за наружное кольцо

Если подшипник упирается в заплечик, то его можно извлечь из корпуса с помощью выколотки из мягкого металла.

Наличие на валах отверстий и канавок для подвода масла значительно облегчает проведение разборки (рисунок 4.28). Масло под давлением подаётся и равномерно распределяется по сопряжённым поверхностям подшипника и вала, снижая до минимума трение между ними.

Рисунок 4.28 – Гидравлическая распрессовка

Разборка подшипников с закрепительной втулкой может осуществляться с применением как шлицевой гайки и монтажной втулки (рисунок 4.29), так и гидравлической гайки и упорного кольца (рисунок 4.30).

Рисунок 4.29 – Разборка подшипников с закрепительной втулкой с применением шлицевой гайки и монтажной втулки

Рисунок 4.30 – Разборка подшипников с закрепительной втулкой с применением гидравлической гайки и упорного кольца

Разборку подшипников со стяжной втулкой можно проводить с помощью шлицевой гайки, навинчиваемой накидным ключом на резьбу втулки (рисунок 4.31).

Рисунок 4.31 – Разборка подшипников со стяжной втулкой с помощью шлицевой гайки и накидного ключа

Рисунок 4.31 – Разборка подшипников со стяжной втулкой с помощью шлицевой гайки и накидного ключа

В случае применения гидравлической гайки (рисунок 4.32), поршень надавливает на внутреннее кольцо подшипника, смещая стяжную втулку так, что натяг исчезает, и подшипник легко демонтируется.

Рисунок 4.32 – Применение гидравлической гайки

Наличие отверстий и канавок для подвода масла в стяжной втулке облегчает проведение разборки. Масло под давлением разделяет сопряженные поверхности втулки и подшипника, а последующее навинчивание гайки выталкивает стяжную втулку.

Разборка подшипников со стяжной втулкой упрощает применение гидравлической гайки с одновременным подводом масла на сопряжённые поверхности подшипника и втулки (рисунок 4.33).

Рисунок 4.33 – Разборка подшипников со стяжной втулкой с применением гидравлической гайки и подводом масла на сопряжённые поверхности подшипника и втулки

Разборка посредством индукционного нагрева (рисунок 4.34) наиболее удобна для внутренних колец роликовых цилиндрических подшипников. Размеры нагревателя и форма его конструкции зависят от габаритных размеров и конструкции подшипникового узла.

Рисунок 4.34 – Индукционный нагреватель

eam.su

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о

Рубрики