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.

Материалы подшипников качения

Назначаются с учётом высоких требований к твёрдости и износостойкости колец и тел качения.

Здесь используются шарикоподшипниковые высокоуглеродистые хромистые стали ШХ15 и ШХ15СГ, а также цементируемые легированные стали 18ХГТ и 20Х2Н4А.

Твёрдость колец и роликов обычно HRC 60 ¸ 65, а у шариков немного больше – HRC 62 ¸ 66, поскольку площадка контактного давления у шарика меньше.

Сепараторы изготавливают из мягких углеродистых сталей либо из антифрикционных бронз для высокоскоростных подшипников. Широко внедряются сепараторы из дюралюминия, металлокерамики, текстолита, пластмасс.

Смазка подшипников качения

Смазка подшипников качения необходима для:

· снижения сил трения, возникающих между их телами качения, кольцами и сепаратором;

· усиления местного теплоотвода от рабочих поверхностей и общего теплоотвода от подшипника в целом;

· снижения динамичности приложения нагрузки к деталям подшипника и уровня его шума;

· предотвращения коррозии элементов подшипника.