Нагрузками постоянного направления

В опорах вала, расположенных в разных корпусах, применяют сфе­рические подшипники (см. рис. 29.6 и 29.7), допускающие значительные перекосы колец для компенсации погрешностей монтажа.

При ударных или переменных нагрузках с большой кратковременной пиковой нагрузкой предпочтительны двухрядные роликовые подшипники (см. рис. 29.7).

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, так как число циклов нагружения щн 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: к6, т6, n 6.

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: 0 50L0/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: l 0, l 6, l 5, l 4, l 2.

Пример обозначения посадки подшипника качения класса точно­сти 0 в корпус: 0 90H7/ 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 превосходящими 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, типы которых показаны на рис. 29.5, 29.6, 29.8, а.

Фиксирующие опоры ограничивают осевое перемещение вала в одном или в обоих направлениях. Они воспринимают радиальную и осевую силы. В качестве фиксирующих опор применяют шариковые и роликовые подшипники, типы которых показаны на рис. 29.5, 29.6, 29.10 и 29.11.

На рис. 29.19 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.

Схема 1Схема J

Рис. 29.19. Схемы осевого фиксирования валов

На схеме 1 вал фиксируется одним радиальным подшипником по рис. 29.5 или 29.6, 29.7, 29.8, в. Осевую фиксацию по этой схеме при­меняют, например, для приводных валов ленточных и цепных конвей­еров, для валов цилиндрических зубчатых передач.

Пример конструкции опор вала, установленного по схеме 1, пред­ставлен на рис. 29.20.

На схеме 2 (см. рис. 29.19) вал фиксируется двумя подшипниками: радиальными по рис. 29.5 или радиально-упорными по рис. 29.10 и 29.11. Эта схема характеризуется большей жесткостью фиксирующей опо­ры; ее применяют для установки валов червяков, конических ше­стерен.

Пример конструкции опор вала, установленного по схеме 2, пред­ставлен на рис. 29.21.

При выборе плавающей и фиксирующих опор по схемам 1 и 2 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, нагруженный меньшей радиальной силой.

 

Рис. 29.20. Пример установки вала на шариковых радиальных

подшипниках {А — фиксирующая опора, В — плавающая опора):

/ — щелевое уплотнение; 2— маслосбрасывающее кольцо

 

Рис. 29.21. Пример установки вала на сдвоенных радиально-упорных