Контрольная работа: Підшипники кочення

Таблиця 4. Значення радіуса галтелі

r	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5
r1max	0,6	1		1,5	2

При проектуванні підшипникового вузла контакт суміжних з підшипником деталей необхідно передбачати тільки по торцям підшипникових кілець, на висоті заплечика. Інші поверхні суміжних деталей повинні відстояти від торців кілець для усіх типів підшипників (зокрема конічних роликових) на а = (2...3) мм (рис. 12).

Особливістю конструкції конічного роликового підшипника є те, що сепаратор виступає за межі зовнішнього кільця (рис.13, а). Це слід враховувати при встановленні суміжних з підшипниками деталей, наприклад, шлицьових гайок (рис.13, б), або при встановленні двох поряд розташованих підшипників (рис.13, в). Суміжна деталь повинна відстояти від торця зовнішнього кільця конічного роликового підшипника на b = 4...6 мм. Щоб циліндричні поверхні суміжних деталей не торкалися сепаратора, висоти h1 і h2 не повинні бути більшими за наступні величини:

Рис.13. Кріплення конічного підшипника

Тому у дуже поширеному кріпленні конічного підшипника шлицьовою гайкою (рис.13, б) між торцями зовнішнього кільця підшипника і гайки встановлюють дистанційну втулку 1. Приблизно на половину своєї довжини втулка 1 заходить на вал діаметром d, інша половина довжини перекриває канавку для виходу інструмента при нарізанні різьби.

1.1.4 Конструювання опор валів конічних шестірень

У вузлах конічних передач широке застосування знаходить консольне закріплення вала-шестірні. При такому закріпленні опори вала розташовані по один бік від шестірні. Конструкція вузла в цьому випадку буде найбільш простою.

Недоліком консольного розташування шестірні є підвищена концентрація навантаження за довжиною зубця шестірні. Вали конічних шестірень короткі, відстані між підшипниками відносно малі, а навантаження великі. Концентрацію навантаження при консольному розташуванні шестірні зменшують за рахунок підвищення жорсткості вузла. Підвищені вимоги до жорсткості обумовлені також і високою точністю осьового розташування конічної шестірні, яка необхідна за умовами роботи конічного зачеплення.

При проектуванні вузла вибирають напрямок нахилу зубців і напрямок обігу шестірні однаковими для того, щоб осьова сила в зачепленні була спрямована від вершини ділильного конуса. У конструкціях вузлів конічних шестірень установлюють радіально-упорні підшипники. У швидкохідних передачах для зниження втрат в опорах установлюють кулькові радіально-упорні підшипники. Однак найчастіше застосовують конічні роликові підшипники як ті, у яких вантажність більша, вартість менша, а жорсткість, яку вони забезпечують, - найбільша.

У силових конічних передачах підшипники встановлюють переважно за схемою „врозтяг” (рис.14). При такому встановленні вірогідність защемлення тіл кочення підшипників внаслідок теплових деформацій вала зменшується, тому що в такій схемі при подовженні вала осьовий проміжок у підшипниках збільшується.

Рис.14. Встановлення підшипників у силових конічних передачахза схемою “врозтяг”

Сили, які діють у конічному зачепленні, викликають появу радіальних реакцій опор. Радіальна реакція вважається прикладеною до вала в точці перетину його осі з нормалями, які проведені через середини контактних площадок на кільцях підшипника. При конструюванні потрібно витримати співвідношення: d = 1,3a і b/a = 2÷2,5, де а – величина консолі; b – відстань між точками прикладання реакцій. При такому встановленні вузол буде компактним.

Установлення підшипників за схемою „врозпор” приводить до значного збільшення розмірів вузла в осьовому напрямку. Застосовувати її в силових зубчастих передачах не рекомендується.

При конструюванні вузлів валів конічних шестірень передбачають регулювання підшипників фіксуючих опор й осьового положення вала-шестірні.

За рис.14 підшипники регулюють круглою шлицьовою гайкою 1, а осьове положення вала шестірні - набором тонких металевих прокладок 2.

За рис.15 регулювання підшипників здійснюється набором прокладок 1, а зачеплення - набором прокладок 2.

Рис.15. Встановлення підшипників у силових конічних передачахза схемою “врозпор”

1.1.5 Конструювання опор валів - черв'яків

На черв'як діє значна осьова сила, тому в опорах встановлюють радіально-упорні підшипники, здебільшого конічні роликові (рис.16). Кулькові радіально-упорні підшипники застосовують при тривалій безперервній роботі передачі з метою зменшення втрат потужності й тепловиділення в опорах, а також для зниження вимог до точності виготовлення деталей вузла. Однак розміри опор, виготовлених із застосуванням радіально-упорних кулькових підшипників, внаслідок їхньої меншої вантажності, більші, ніж при конічних роликових. Фіксування валів-черв'яків від осьових зсувів здійснюють за схемою „врозпор”.

Рис.16. Фіксування валів-черв'яків від осьових зсувів за схемою „врозпор”

За схемою „врозпор” не рекомендується встановлювати радіально-упорні підшипники з великим кутом контакту (α > 180). У цьому випадку, а також при великих температурних деформаціях вала для закріплення вала-черв'яка в корпусі використовують схему з однією фіксуючою і однією „плаваючою” опорами.

На рис.17, а–в показані найбільш поширені варіанти виконання фіксуючої опори вала-черв'яка. Радіально-упорні однорядні підшипники сприймають осьове навантаження в одному напрямку, тому для фіксації вала в обох напрямках у фіксуючій опорі необхідно встановити два таких підшипника (рис.17, а).

Найчастіше підшипники фіксуючої опори встановлюють в стакані (рис.17, б ), який потім закріплюють в корпусі. Наявність стакана спрощує встановлення вала-черв'яка. Під час складання черв'як встановлюють в корпусі найчастіше через отвір під підшипник. Інколи діаметр отвору менше за діаметр вершин витків черв'яка і процес складання стає неможливим. В цьому випадку діаметр отвору можна збільшити шляхом встановлення підшипників фіксуючої опори в стакан.

Застосування підшипника з упорним бортом на зовнішньому кільці (рис.17, в) значно спрощує конструкцію (отвір в корпусі без буртика, стакан відсутній). Встановлення підшипників за рис.17, в характеризується великою жорсткістю.