Подшипники качения. Выбор типа подшипников. Выбор схемы расположения подшипников. Расчёт подшипников качения. Конструирование подшипниковых узлов, страница 7

Внутреннее кольцо фиксированного подшипника 1 и плавающего подшипника 2 закреплено на валу заплечиком и посадкой с натягом. Внешнее кольцо плавающего подшипника в корпусе не закреплено, оно может перемещаться в осевом направлении и поэтому воспринимает только радиальную нагрузку.  Для его свободного перемещения посадку наружного кольца в корпус назначают с зазором. Осевой зазор между торцом наружного кольца подшипника и торцом крышкипринимают а₁ = 0,2...0,5 мм. 

     Для регулирования осевого положения вала и уплотнения подшипниковых узлов, а также создания требуемого  осевого зазора а₁между фланцами накладных крышек и платиками корпуса ставят наборы металлических регулировочных прокладок Д (рис. 2) толщиной 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм каждая с общей толщиной комплекта а₂ = 1…2 мм. Регулировку выполняют изменением толщины комплектов.

Для условий индивидуального производства проектируют цилиндрический хвостовик вала Е (фаски и элементы крепления не показаны). На хвостовиках закрепляют полумуфты, шкивы ремённых передач, звёздочки цепных передач, зубчатые колёса и другие детали. Диаметр хвостовика со шпонкой должен быть меньше диаметра вала под уплотнением или под подшипником для свободного прохода крышек и подшипников над шпонкой при их сборке и разборке.

Размеры элементов К (заплечик подшипника) и Л (пружинное кольцо) на рис. 2 рассмотрены в п. 1.5. Следует обратить внимание, что в конструкции на рис. 2 приняты накладные крышки Г. Фланцы крышек контактируют через прокладки с поверхностями корпуса редуктора, которые подвергают механической обработке.  Для выделения поверхностей обработки проектируют платики (приливы). В дисках крышек проектируют расточки для размещения в них элементов уплотнения.

Конструкция фиксированного вала с врезными подшипниковыми крышками  А приведена на рис. 3. Для регулирования осевого положения вала применяют  компенсирующие кольца Б, толщину которых устанавливают при сборке узла. Трудоёмкость изготовления и монтажа таких узлов ниже, чем с накладными крышками, из-за отсутствия крепёжных отверстий и винтов, но усложняется регулировка подшипников. Конический хвостовик вала В проектируют для условий серийного производства (фаски и элементы крепления не показаны). Размеры элемента Г (уплотнение и бурт подшипника) на рис. 3 рассмотрены в п. 1.5.

Рис. 3. Фиксированная и плавающая опоры с врезными крышками

  Плавающие валы устанавливают на плавающие опоры. В качестве плавающих опор применяют радиальные шариковые и роликовые подшипники. Плавающие валы проектируют в редукторах шевронных и с раздвоенной ступенью. В конструкции с роликоподшипниками (рис. 4) оба наружных кольца (без буртов) фиксируют торцами крышек А и упорными кольцами Б. Плавающие валы проектируют также на шарикоподшипниках по схеме рис. 5 без упорных колец, но с зазорами по торцам обоих подшипников. Использование роликоподшипников предпочтительно, так как коэффициент продольного трения в контактах катящихся роликов ниже, чем при скольжении наружных колец шарикоподшипников без качения.

Рис. 4. Плавающий вал на роликоподшипниках

Рис. 5. Плавающий вал на шарикоподшипниках

Радиально-упорные подшипники обычно располагают попарно по схемам «враспор» и «врастяжку». Они воспринимают радиальную и значительную осевую нагрузку. В конструкции на рис. 6 на промежуточном валу коническо-цилиндрического редуктора роликовые конические подшипники поставлены «враспор»  симметрично, упираясь внутренними кольцами в торцы заплечиков. Обе опоры – фиксированные. В наружные кольца упираются детали, создающие не только упор, но и позволяющие  регулировать подшипники. Конические роликоподшипники более предпочтительны по сравнению  с радиально-упорными шарикоподшипниками вследствие более высокой осевой жёсткости и грузоподъёмности и меньшей стоимости.

     Конструкция шариковых и особенно роликовых радиально-упорных подшипников требует создания предварительного натяга. Это позволяет вводить в работу до половины тел качения, а не 1…2 шарика или ролика без преднатяга. Он  обеспечивается различными способами. Наиболее просто преднатяг с перемещением наружных колец создаётся изменением толщины регулировочных прокладок А, поставленных под накладные подшипниковые крышки Б (рис. 6).