ВЫБОР ПОСАДОК ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ.
Основными факторами, определяющими выбор посадок, являются:
•вид нагружения колец подшипника;
•величина нагрузки (интенсивность нагружения);
•частота вращения;
•условия монтажа.
Главным фактором при выборе посадок является вид нагружения наружного и внутреннего колец подшипника.
Схема «вращается вал» (внутреннее кольцо вращается вместе с валом) имеет место у подшипников валов коробок передач, задних колес втомобилей, у роторов электродвигателей.
Схема «вращается корпус» (при работе вращается наружное кольцо) лежит в основе работы подшипников передних колес автомобилей, роликов конвейеров...
Различают три вида нагружения подшипников:
· местное,
· циркуляционное
· колебательное.
Местное нагружение кольца (М) - вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка Fr постоянно воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения этого кольца и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала и корпуса. Такое нагружение имеет место, когда кольцо не вращается относительно действующей нагрузки (рис. 1.64 а) или кольцо и нагрузка участвуют в совместном вращении (рис. 1.64, д, е).
Циркуляционное нагружение кольца (Ц) - вид нагружения, при котором действующая на подшипник результирующая радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения дорожки качения последовательно по всей ее длине и соответственно всей посадочной поверхности вала или корпуса. Такое нагружение происходит, когда кольцо вращается относительно постоянной по направлению радиальной нагрузки Fr с частотой вращения п (рис. 1.64, б) или когда нагрузка вращается относительно неподвижного кольца (рис. 1.64, д,е).
Рис. 1.64.
Виды нагружения колец подшипников качения:
а - местное нагружение наружного кольца;
б - циркуляционное нагружение наружного кольца;
в - колебательное нагружение наружного кольца, циркуляционное нагружение внутреннего кольца;
г - колебательное нагружение внутреннего кольца, циркуляционное нагружение наружного кольца;
д - местное нагружение внутреннего кольца, циркуляционное нагружение наружного кольца; е - циркуляционное нагружение внутреннего кольца, местное нагружение наружного кольца;
Fr - радиальная нагрузка;
Fc - вращающаяся радиальная нагрузка;
п - частота вращения подшипника.
Колебательное нагружение кольца- вид нагружения, при котором неподвижное кольцо подшипника подвергается одновременному воздействию радиальных нагрузок: постоянной по направлению Frn вращающейся Fc (Fr > Fc) (рис.1.64,в,г). Их равнодействующая Fr+C совершает периодическое колебательное движение, симметричное относительно направления Fn причем она периодически воспринимается последовательно через тела качения зоной нагружения кольца и передается соответствующим ограниченным участкам посадочной поверхности.
Если Fr<Fc, то нагружение колец может быть местным или циркуляционным в зависимости от схемы приложения вращающихся сил. Кольца, которые остаются неподвижными, будут испытывать циркуляционное нагружение, а кольца, вращающиеся вместе с нагрузкой Fa - местное нагружение (рис.1.64, д, е)
Для гарантированной замены трения скольжения на трение качения надо иметь неподвижные посадки присоединительных поверхностей колец с соответствующими поверхностями изделия, но тогда из-за недостаточной жесткости колец подшипников может произойти заклинивание тел качения. Чтобы этого не происходило, необходимо выяснить, какие виды нагружения колец требуют обязательного применения неподвижных посадок, а какие могут допустить компенсационные зазоры.
Кольца, испытывающие местное нагружение, без снижения качества подшипников могут допустить использование посадок с небольшим зазором.
Кольца, испытывающие циркуляционное нагружение, должны иметь посадки с гарантированным натягом, исключающим возможность относительных смещений или проскальзывания, так как при появлении зазора в сопряжении будет происходить процесс раскатки колец с разрушительными последствиями.
Допустимые зазоры и натяги для сопряжений колец, испытывающих местное или циркуляционное нагружение, зависят от нагрузки на подшипник и частоты вращения. С уменьшением частоты вращения и увеличением нагрузки на подшипник зазор при местном нагружении может быть увеличен и, наоборот. Для колец, испытывающих циркуляционное нагружение, натяг в сопряжении должен увеличиваться вместе с возрастанием нагрузки на подшипник и уменьшением скорости вращения.
При циркуляционном нагружении колец подшипника посадки выбирают по интенсивности радиальной нагрузки на посадочную поверхность.
Интенсивность нагрузки определяют по формуле:
где Fr - радиальная нагрузка на опору (на подшипник), кН;
b -ширина посадочной поверхности кольца подшипника (за вычетом фасок), м.
к1 - динамический коэффициент посадки, учитывающий характер нагрузки:
при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации к1 = 1;
при перегрузке до 300 %, сильных ударах и вибрации к1 = 1,8;
к2 - коэффициент, учитывающий ослабление посадочного натяга
при полом вале или тонкостенном корпусе к2>1 (1,6),
при сплошном вале к2=1;
к3 -коэффициент, учитывающий неравномерность распределения радиальной
нагрузки Fr между рядами тел качения в двухрядных подшипниках или между сдвоенными шарикоподшипниками при наличии осевой нагрузки на опору;
По интенсивности нагрузки Рr и диаметру кольца определяют поля допусков посадочных поверхностей вала и корпуса.
Наиболее часто применяемые посадки для подшипников качения представлены в табл. 1.8.
Таблица 1.8.
Нагружение | Режим работы подшипника | Посадка | ||
Класс точности подшипника | ||||
Местное | Легкий | |||
Нормальный | ||||
Тяжелый | ||||
Циркуляционное | Легкий | |||
Нормальный | ||||
Тяжелый | ||||
Колебательное | Легкий | |||
Нормальный | ||||
Тяжелый |
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 419;