Подшипниковые узлы

Зазоры и предварительные натяги в подшипниках качения

Под радиальным или осевым зазором подразумевают полное радиальное или, соответственно, осевое перемещение в обоих направлениях одного кольца относительно другого.

Оптимальные значения радиальных и осевых зазоров для данных условий эксплуатации подшипника позволяют обеспечить рациональное распределение нагрузки между телами качения, необходимое смещение вала и корпуса в радиальном и осевом направлениях, а также улучшить и повысить стабильность виброакустических характеристик, снизить потери на трение.

В подшипниках нерегулируемых типов различают три вида радиальных зазоров:

  • • начальный;
  • • посадочный;
  • • рабочий.

Посадочный зазор всегда меньше начального в связи с деформациями колец в радиальном направлении после установки подшипника на рабочее место.

При работе подшипникового узла и установившемся температурном режиме образуется рабочий зазор, который может быть больше или меньше посадочного в зависимости от схемы установки подшипников, воспринимаемой нагрузки и перепада температур вала и корпуса.

ГОСТ 24810-81 устанавливает условные обозначения групп зазоров и числовые знания радиального и осевого зазоров в состоянии поставки для подшипников качения. ГОСТ 24810-81 не распространяется на шариковые радиально-упорные однорядные подшипники.

Нерегулируемые типы подшипников изготавливают со сравнительно небольшими зазорами; после установки на вал и в корпус они могут работать без дополнительного регулирования.

Рекомендуемые размеры зазоров для подшипников качения приводятся в специальной справочной литературе.

11одшипники, предназначенные для нормальных условий эксплуатации, когда перепад температур между наружными внутренними кольцами незначителен (5-10 °С), должны иметь зазор, соответствующий основной - нормальной группе (ГОСТ 24810-81).

Радиальные однорядные шарикоподшипники, предназначенные для восприятия только осевых сил, должны иметь увеличенный радиальный зазор, позволяющий увеличить угол контакта в подшипнике, т. с. повысить его осевую грузоподъемность. Радиальные не самоустанавливаюшиеся подшипники с увеличенным радиальным зазором применяют при отклонениях от соосности посадочных мест.

Осевые и радиальные зазоры регулируемых подшипников могут быть установлены в определенных пределах только при монтаже в узле машины. Требуемый осевой зазор в упорных подшипниках устанавливают также при монтаже. В зависимости от конструкции узла регулирование осевых зазоров осуществляют смещением наружного или внутреннего кольца подшипника.

Оптимальное значение зазоров устанавливают экспериментально для каждого конкретного узла.

Если подшипники собраны с большим зазором, то всю нагрузку воспринимает только один или два шарика, или ролика (рис. 4.32, а). Условия работы подшипников при таких больших зазорах неблагоприятны, и поэтому такие зазоры недопустимы.

Уменьшение зазоров приводит к более равномерному распределению нагрузки между телами качения, снижает вибрации, повышает жесткость опоры. Наличие некоторых осевых зазоров положительно сказывается на снижении момента сопротивления вращению. Обычные радиально-упорные подшипники регулируют так, чтобы осевой зазор при установившемся температурном режиме был бы близок к нулю. В этом случае под действием радиальной нагрузки находятся около половины тел качения (рис. 4.32, б).

В некоторых узлах для повышения жесткости опор, точности вращения вала и улучшения виброакустической характеристики узла применяют сборку подшипников с предварительным натягом. В этом случае более половины или все тела качения подшипника находятся под нагрузкой (рис. 4.32, в). Сущность предварительного натяга заключается в том, что пару подшипников предварительно нагружают осевой силой, которая устраняет осевой зазор в комплекте, создавая начальную упругую деформацию в местах контакта рабочих поверхностей колец с телами качения. Если затем к подшипнику приложить рабочую осевую нагрузку, то относительное перемещение его колец вследствие дополнительной деформации рабочих поверхностей будет значительно меньше, чем до создания предварительного натяга. Предварительный натяг вызывает одинаковую деформацию в обоих подшипниках. Такие подшипники работают в более тяжелых условиях, так как повышаются нагрузки на тела качения, момент сопротивления вращению и износ, а также снижается ресурс подшипника.

С предварительным натягом устанавливают подшипники шариковые радиальные, радиально-упорные, роликовые конические, а также подшипники с короткими цилиндрическими роликами, монтируемые на конусную шейку вала с натягом, способным вызвать расширение внутреннего кольца и полностью устранить в подшипнике радиальный зазор. Уменьшить зазор можно и осевым перемещением внутреннего кольца с отверстием, имеющим конусность относительно шейки вала или втулки.

Рекомендуемые значения осевых зазоров для подшипников различных типов приведены в справочниках по подшипникам качения.

Рис. 4.32

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >