Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 67. Специальные подшипники
220 Тяжелонагруженные и быстроходные опоры качения
а) к) л)
Рис. 6 8. Модификации формы цилиндрического ролика
Бомбинированный ролик имеет эллиптическую эпюру распределения давления вдоль площадки контакта и сохраняет эту форму при небольших перекосах (до 4'—6'). Дополнительные преимущества имеет ролик, у которого кроме бомбины имеется сферический скос (рис. 68, ё). Бомбина при этом выполняется с большим радиусом, чем в предыдущем случае, отчего размеры площадки контакта на ролике увеличиваются, а напряжения снижаются. Технологически проще выполнить ролик со сферическими скосами, имеющими общий центр (рис. 68, ж)9 или ролик с коническими скосами (рис. 68, з). Выемки на торцах роликов снижают влияние краевого эффекта за счет упругих деформаций пустотелых участков ролика (рис. 68. и, /с). Наиболее совершенной является форма ролика, показанного на рис. 68, л. Наряду со снижением массы ролика устранен краевой эффект и предельно сокращено влияние перекосов. Изменением формы роликов можно повысить динамическую грузоподъемность подшипников на 10—20 %.
С целью повышения грузоподъемности радиальных двухрядных сферических роликоподшипников отечественная промышленность переходит с выпуска подшипни-
Тяжелонагруженные опоры качения
221
а) 6) S) г)
Рис. 69. Модификации радиального сферического двухрядного роликоподшипника
ков конструктивной разновидности 3000 (рис. 69, а) со сфероконическими роликами и жестким направляющим буртом на внутреннем кольце к выпуску подшипников конструктивной разновидности 53 ООО (рис. 69, б) со сферическими симметричными роликами и плавающим буртоМ. Эпюра контактных напряжений на ролике подшипника 53000 имеет более благоприятный характер, особенно при действии осевых нагрузок (рис. 69, в, г).
Основные габаритные размеры d, D, В подшипников конструктивной разновидности 53000 одинаковы с габаритными размерами подшипников типа 3000. Сферические роликоподшипники с симметричными роликами по сравнению с роликоподшипниками типа 3000 имеют увеличенную на 20—30 % динамическую грузоподъемность и соответственно в 2—3 раза большую расчетную номинальную долговечность.
Следующие основные факторы определяют повышение динамической грузоподъемности: увеличение эффективной длины ролика, отсутствие переходных поверхностей на внутреннем кольце, оптимальное соотношение радиусов образующих рабочих поверхностей колец и роликов.
Особенностью радиальных сферических двухрядных роликоподшипников разновидности 53000 является повышенное тепловыделение при тяжелых нагрузочных режимах по сравнению с подшипниками типа 3000. Это требует на тяжелых режимах работы (F7. > 0,15C) соответствующей организации смазочного режима, выбора подшипников с увеличенным зазором и жесткими посадками. Минимальная вязкость масел при рабочей температуре подшипников типа 53000 не менее 15 мм2/с (в случае применения пластичной мази эта рекомендация должна относиться к ее жидкой составляющей — минеральному маслу).
222
Тяжелонагруженные и быстроходные опоры качения
Подшипники разновидности 53000 оснащены чугунным направляющим кольцом (плавающий бурт) и стальным штампованным сепаратором. Такие сепараторы и кольца не выдерживают вибрационных нагрузок, поэтому подшипники разновидности 53000 нельзя применять на вибромашинах. Применение подшипника 53000 при вибрационных нагрузках требует изготовления специального сепаратора (см. рис. 51, б).
Одним из распространенных способов повышения радиальной грузоподъемности является установка двух радиальных подшипников в одной опоре. Этот способ очень редко приводит к положительному результату. Даже комплектация прецизионных подшипников в дуплексы с устранением внутренних зазоров, проводимая на подшипниковых заводах, дает рост грузоподъемности сдвоенного подшипника не более чем в 1,6—1,7 раза по сравнению с грузоподъемностью одного. Установка же двух радиальных подшипников нормального класса точности с различными зазорами и отклонениями посадочных поверхностей рядом, как правило, приводит к нагружению только одного из них. Исключение составляют буксы железнодорожного транспорта и аналогичные по конструкции узлы, в которых происходит попеременное нагружение обоих подшипников. Но и для таких опор непременным условием высокой работоспособности является комплектация подшипников в пару, т. е. подбор совместной установки подшипников с близкими значениями посадочных размеров и радиального зазора. Лучшие результаты дает установка в одну опору пары радиально-упорных (конических) роликоподшипников. Однако и в этом случае необходима подборка подшипников с близкими действительными значениями посадочных диаметров.
Методика комплектации радиально-упорных подшипников изложена на с. 57 в гл. VI. Рекомендуемые значения осевой игры конических роликоподшипников при их парной установке приведены в табл. 57. В табл. 56 даны конструктивные варианты, обеспечивающие регулирование требуемой осевой игры.
Для восприятия высоких радиальных нагрузок часто применяют короткие валы с коническими роликоподшипниками (по одному на каждом конце вала), установлен-
