Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Совершенно недопустимо приложение нагрузок при регулировании внутреннего кольца радиального подшипника через упорный, поскольку монтажные нагрузки превышают статическую грузоподъемность упорного подшипника. Это условие необходимо учитывать при проектировании любых опор, включающих подшипники регулируемых типов в комплекте с нерегулируемыми шарикоподшипниками, конструктивно обеспечивая возможность правильного проведения сборки.
В задней плавающей опоре установлен радиальный двухрядный роликоподшипник 5, аналогичный по конструкции и способу установки подшипнику 2.
С целью исключения дополнительных усилий на шпиндель в конструкции предусмотрено применение так называемого разгруженного шкива. Шкив 7 установлен на двух радиальных шарикоподшипниках 6, которые напрессованы на шейку, выполненную на корпусе шпинделя. Крутящий момент от шкива на вал шпинделя передается при помощи осевых пальцев, связывающих шкив с води-лом 9, которое насажено на шейку вала и зафиксировано на ней шпонкой и гайкой.
320 Tяжелонагружснные и быстроходные опоры качения
Рис. 105. Шпиндель на специальных конических роликоподшипниках
Смазывание подшипников осуществляется масляным туманом, который подводится через канал 5 и отводится через щелевые уплотнения.
На рис. 105 показана конструкция шпинделя на специальных конических роликоподшипниках. Производство таких подшипников освоено отечественной промышленностью. В передней фиксирующей опоре установлен двухрядный подшипник, в задней — однорядный, поджатый комплектом винтовых пружин, размещенных в отверстиях, которые выполнены в кольце подшипника.
На рис. 106 изображен высокоскоростной шлифовальный электрошпиндель. В передней фиксирующей опоре электрошпинделя установлены: сдвоенный по схеме «тандем» радиально-упорный шарикоподшипник / и однорядный радиально-упорный шарикоподшипник 3. Подшипники / и 3 установлены по схеме «0» с осевым нагруже-нием тарельчатыми пружинами 2. Задняя плавающая опора укомплектована двумя однорядными радиально-упорными шарикоподшипниками 4, которые разделены
5 5
Рис. 106. Шлифовальный электрошпиндель фирмы GMN
Опоры качения быстроходных шпинделей 321
дистанционными кольцами 5. Подшипники смонтированы в стакане 6 и зафиксированы в осевом направлении как по наружным, так и по внутренним кольцам. «Плавание» осуществляется за счет осевого перемещения стакана по шариковым направляющим 7. Стакан поджат тарельчатыми пружинами 5, которые создают постоянную осевую нагрузку, воспринимаемую установленными по схеме «тандем» подшипниками 4.
Смазывание подшипников осуществляется масляным туманом, который подводится по каналу 9 и отводится через щели бесконтактных уплотнений.
ГЛАВА V
ПОДШИПНИКОВЫЕ ОПОРЫ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ
1. ОПОРЫ КАЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
Тепловой режим опоры качения. Тепловой режим подшипниковой опоры определяется энергетическими потерями на трение качения и скольжения, сопровождающимися тепловыделением в опоре, и температурой окружающей среды с учетом тепловыделения смежных узлов и агрегатов машины.
В результате повышения температуры снижается твердость подшипниковых сталей, происходит деформация отдельных деталей подшипника, уменьшается срок службы смазочных материалов, понижается работоспособность пластмассовых деталей подшипника и уплотнений.
Твердость поверхностей качения ощутимо снижается, если их температура tp приближается к температуре термоотпуска колец и тел качения t0. Условие нормальной работы подшипника t0 — tv^ 50 °С.
Температура отпуска колец подшипников 170—180 0C Рабочая температура подшипниковых узлов различных машин и механизмов приведена в табл. 38. Когда температура /р подшипников обычного исполнения равна или превышает 125 0C, происходит снижение твердости рабочих поверхностей, которое учитывается введением в формулу эквивалентной нагрузки (см. табл. 13) температурного коэффициента /Ст (см. табл. 14). Для работы в условиях высоких температур выпускаются специальные подшипники с повышенной температурой отпуска. Условное обозначение таких подшипников содержит индекс Ti Температура отпуска
колец t0, °С...... 200 225 250 300 350 400 450
Дополнительное условное обозначение .... T Tl Т2 ТЗ Т4 Т5 Тб
Если введение коэффициента Кт приводит к такому повышению эквивалентной нагрузки, при котором тре-
Опоры качения в условиях высоких температур 323
буемая динамическая грузоподъемность, определяемая по формуле (8), неприемлемо высока (учитывая быстроходность или габаритные размеры), проектируют систему охлаждения.
Деформация деталей подшипника опасна, если она приводит к уменьшению его внутренних зазоров и изменению посадочных натягов (см. с. 56). Если температура на внутреннем кольце подшипника выше, чем на наружном, для работы в условиях высоких температур рекомендуют подшипники с увеличенным зазором. Чтобы избежать распрессовки подшипника, следует изготавливать вал и корпус из материала с тем же коэффициентом теплового расширения, что и подшипниковая сталь (а = 12.10~6 К"1). При значительных колебаниях температур следует избегать установки подшипников по схеме «враспор». Возможность осевого перемещения в плавающей опоре должна превышать максимальное тепловое удлинение вала, определяемое по формуле Al =• а А//, где А/ — тепловое удлинение вала, мм; A^ — изменение температуры, 0C; / — длина вала, мм.
