Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Пример 2. Подшипник 70-205 в корпусе из алюминиевого сплава на сплошном стальном валу (рис. 9, б). Размеры: вал d = 25??? мм, корпус D = 521?,? мм, Da = = 122 мм, подшипник d = 25_0)0i мм, D = 52_0)0013 мм.
Разница в температурах наружного и внутреннего колец отсутствует. Возрастает температура опоры при запуске: —10 (начальная), 90 °С (рабочая).
Эффективный посадочный натяг на валу (G = 4) Antrim = —2 мкм (зазор) -> 0; А<эшах = 15 мкм.
Коэффициенты жесткости C1 = 0,76; C2 = 0. Согласно графику на рис. 8, a AoJAd3 = 0,76. Поэтому A6lmin = = 0; Аб1гаах = 12 мкм.
Эффективный посадочный натяг в корпусе (G = 8)
AD3 min = 29 мкм; AD8 шах — 52 мкм.
Изменение эффективного посадочного натяга в связи с разницей коэффициентов линейного расширения подшипника и корпуса:
в начале работы (t = —10 °С, Aa = 10"5)
ADt = Ю-3-52-10"5 (—10 — 20) - 16 мкм;
в установившемся режиме
AD, = Ю-3-52- 10-е (90 — 20) = 36 мкм.
В результате эффективный посадочный натяг составит: при температуре —1O0C
&Dt э mm = 29 — (— 16) = 45 мкм;
AD, э шах = 52 — (— 16)- 68 мкм;
при температуре 90 °С
ДА э mm = 29 — 36 = — 7 мкм (зазор) 0;
Дуэтах = 52 — 36 = 16 МКМ.
Таким образом, при рабочей температуре может произойти потеря посадочного натяга.
60 Принципы расчета подшипников и проектирования, опор
Коэффициенты жесткости C3 = 0,86; C4 = 0,43. Согласно графику на рис. 8, г ALxIAD3 = 0,6, поэтому при t = —Ю °С
AS2m{n = 0,6*45 = 27 мкм;
Аб2шах = 0,6» 68 = 41 мкм; при * = 90 0C
Ло2т1п = 0,6•O = 0 мкм;
Дб'ііпах = 0,6*16 = 10 мкм.
Суммарное сокращение радиального зазора в подшипнике:
при іемпературе —1O0C
A6imin + A82raln = 0 + 27 = 27 мкм;
Aoimax + Ao2max == 12 + 41 = 53 мкм;
при температуре 90 0C
ASimin + Дб2шш =0 + 0 = 0 мкм;
Аб1шах + Дб2тах = 12 + 10 = 22 мкм.
Начальный радиальный зазор подшипника 70-205 по каталогу [16] равен 13—28 мкм. Таким образом, при работе подшипника может возникнуть преднатяг максимальной величиной 53 — 13 — 40 мкм, а при пуске зазор до 28 — 0 = 28 мкм. Если дальнейшее увеличение начального зазора подшипника недопустимо по условиям работы при t = —10 0C, то следует снизить разницу коэффициентов линейного расширения подшипника и корпуса, например, запрессовать в алюминиевый корпус промежуточную стальную обойму для посадки подшипника.
Осевое крепление подшипников. В фиксирующих опорах оба кольца, в плавающих — одно (установленное по посадке с натягом) закрепляются в осевом направлении. При установке подшипников враспор каждое из колец крепится лишь с одной стороны. Осевое крепление не предотвращает проворачивание подшипника в случае неверно выбранной посадки, а при чрезмерных усилиях затяжки приводит к деформации дорожек качения подшипников. Способы осевого крепления подшипников приведены в табл. 22. Выбор рационального способа зависит от величины и направления нагрузки, частоты и характера
Установка подшипника в опоре качения
61
22. Способы осевого крепления подшипников
Эскиз
Способ крепления
Назначение
тштщшт
а
Пружинным стопорным кольцом
По внутреннему кольцу конической втулкой
При незначительных осевых нагрузках равномерного характера и в плавающих опорах
га
Гайкой, законтренной стопорной шайбой или специальной планкой
При высоких нагрузках для небольших диаметров
Врезным кольцом из двух половин, скрепленных обоймой
При высоких нагрузках динамического характера
Крышкой, закрепленной болтами. Болты контрятся пластинчатыми шайбами
По внутреннему кольцу гайкой, законтренной скобой, которая крепится к гайке болтом
По наружному фланцевой крышкой или торцовой крышкой с прижимной шайбой
При высоких осевых нагрузках
62 Принципы расчета подшипников и проектирования опор
вращения, типа подшипника, Высота заплечиков на валу и в корпусе выбирается в зависимости от величин фасок на подшипниках [15, 16]:
Номинальный Высота Ь запле- Номинальный Высота Ъ запле-
размер фаски г чиков размер фаски г чиков
подшипника подшипника
MM MM
0,2—0,4 1 4 7
0,5—0,8 2 5 9
1 2,5 6 11
1,2—1,5 3 8 14
2 3,5 10 18
2,5 4 12 22
3 5 15 25
3,5 6
Для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников и радиальных роликоподшипников высота упорных заплечиков может быть определена по формуле Ъ = = 0,1 (D— d). Размеры переходных поверхностей упорных заплечиков, в тех случаях когда по условиям прочности или технологически невозможно отделить их от посадочных поверхностей проточкой, также выбираются в зависимости от величин фасок на подшипниках:
Номинальный размер г фаски подшипника Максимальный радиус гп переходной поверхности Номинальный размер г фаски подшипника Максимальный радиус гп переходной поверхности
MM MM
0,2 0,1 3,0-3,5 240
0,3—0,4 0,2 4,0 2,5
0,5 0,3 5,0 3,0
0,8 0,5 6,0 4,0
1.0 0,6 8,0 5,0
1,2 0,8 10,0 6,0
1,5—2 1,0 12,0 8,0
2,5 1,5 15,0 10,0
Если по конструктивным причинам высота упорного заплечика меньше требуемой, между ним и кольцом подшипника устанавливается промежуточная шайба.
Установка подшипника в опоре качения
63
При конструировании упорных заплечиков необходимо учитывать, что усилие распрессовки следует прикладывать только к тому кольцу подшипника, которое демонтируется. Если высота заплечика выше рекомендованной, следует предусмотреть проточки, пазы или лыски для распрессовки кольца.
