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, 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: 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: l0, l6, l5, l4, l2.
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 схемах1 и2 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