Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Попытки применения вальцов аналогичной конструкции на грануляторах ОПК-3, в которых вальцы совершают планетарное движение вокруг оси водила, привели к отрицательным результатам. Стальные штампованные сепараторы конических роликоподшипников под действием инерционных сил разрушаются уже в первые 15—30 ч работы. В связи с этим валец, предназначенный для работы в поле центробежных сил (рис. 66, в)у оснащается двумя радиальными роликоподшипниками и одним радиальным шарикоподшипником, установленным между ними. Все подшипники имеют массивные латунные сепараторы.
Основную радиальную нагрузку воспринимают роликоподшипники. Шариковый подшипник служит для осевой фиксации вальца и высвобожден от действия радиальных нагрузок за счет зазора между посадочной поверхностью наружного кольца и катка. Системы смазки и уплотнения
216
Опоры качения планетарных механизмов
аналогичны описанным для вальца, изображенного на рис. 66, б.
Дополнительным достоинством конструкции является отсутствие интенсивного трения скольжения торцов роликов по направляющим буртам, характерного для конических роликоподшипников.
Установка комплекта из двух радиальных роликоподшипников 32524М и шарикоподшипника 224Л взамен конических роликоподшипников 7620 позволила повысить срок службы до 2000—3000 ч при подаче масла МС-20 с помощью капельной масленки.
ГЛАВА IV
ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫЕ И БЫСТРОХОДНЫЕ ОПОРЫ КАЧЕНИЯ
1. ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫЕ ОПОРЫ КАЧЕНИЯ
Радиально-нагруженные опоры качения. Для восприятия высоких нагрузок применяются роликовые подшипники. Для повышения грузоподъемности опоры качения
D-d T-j
увеличивают «живое сечение» подшипника —^— В> но
при этом снижается быстроходность и увеличиваются габаритные размеры подшипникового узла. Наиболее быстроходными являются однорядные роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами; при минимальных радиальных размерах наибольшей грузоподъемностью обладают игольчатые подшипники. Основной браковочный признак подшипников в опорах с высокими радиальными нагрузками — усталостное разрушение поверхностей качения.
Резервы повышения грузоподъемности роликоподшипников заключаются в увеличении размеров роликов и числа роликов, применении многорядных подшипников и совершенствовании геометрии поверхностей качения.
Увеличение размеров роликов производится за счет толщины наружного и внутреннего колец подшипника. Увеличение роликов ограничено допустимым снижением жесткости колец. Такая модификация может быть выполнена на базе подшипников, оснащенных буртовыми кольцами повышенной жесткости. Так, жесткость внутренних колец сферических и конических роликоподшипников значительно выше жесткости наружных колец. Примером подшипников с увеличенными размерами роликов могут служить специальные подшипники фирмы FAG для вибраторов (см. рис. 51, а).
Количество роликов увеличивают применением бессепараторных подшипников, в которых пространство между кольцами полностью заполняется роликами так, что
218
Тяжелинагруженные и быстроходные опоры качения
суммарный тангенциальный зазор не превышает 1/2 Dw. Бессепараторные подшипники применяются лишь при невысоких частотах вращения п < (0,3-^-0,5) япр. Путем изготовления специальных сепараторов и пустотелых роликов можно обеспечить повышение числа тел качения в крупногабаритных подшипниках (рис. 67, г).
Применение двухрядных сферических и конических роликоподшипников в тяжелонагруженных опорах качения является распространенным конструкторским приемом (см. рис. 82, 90). Многорядные роликоподшипники применяются гораздо реже. При числе рядов / радиальная грузоподъемность многорядного подшипника в і°>7 раз больше грузоподъемности однорядного тех же радиальных размеров. Поэтому увеличение числа рядов более чем до 5—6 нерационально. Многорядные роликоподшипники очень дороги, так как для равномерного распределения нагрузки между рядами нужна высокая точность деталей. На практике нашли применение четырехрядные конические роликоподшипники и четырех-, шестирядные роликоподшипники с цилиндрическими роликами (рис. 67, а, б).
Благоприятное распределение напряжений на линии контакта ролика с дорожкой качения путем изменения геометрических параметров приводит к ощутимому повышению грузоподъемности радиальных и радиально-упор-ных роликоподшипников.
На торцах цилиндрических роликов происходит концентрация напряжений (краевой эффект), приводящая к скалыванию торцов и сокращающая срок службы роликоподшипников. Особенно резко проявляется краевой эффект при несимметричном приложении нагрузки и при наличии взаимных перекосов дорожек качения наружного и внутреннего колец (рис. 68, а). Важнейшей мерой, направленной на снижение краевого эффекта и влияния перекосов, является изменение формы образующей оолика (рис. 68, б).
Прямые конические скосы (рис. 68, в) почти полностью устраняют выкрашивание на краях роликов при отсутствии перекосов. Сферические скосы (рис. 68, г) более плавно сопрягаются с цилиндрической поверхностью и создают более благоприятное распределение давления вдоль площадки контакта. Бомбина (рис. 68, д) лучше предохраняет от концентрации нагрузки, чем скосы.
