Добрый день, дорогие друзья, в этой статье мы рассмотрим применение подшипников и конструкции подшипниковых узлов.
Применение подшипников и конструкции подшипниковых узлов
Опорные (упорные) подшипники воспринимают радиальные (осевые) нагрузки, действующие на вал и фиксируют его радиальное (осевое) положение относительно корпуса машины.
[box type=»info»]Это интересно — Подшипники качения:
[unordered_list style=»arrow»]
Нарышкин В.Н. Подшипники качения Справочник каталог
Черменский О.Н. Подшипники качения Справочник каталог
[/unordered_list][/box]
Такой подшипниковый узел обычно состоит из двух подшипников:
— фиксированного и плавающего
— двух подшипников, фиксированных только в одном осевом направлении (двусторонняя фиксация)
Рис. 1 Применение подшипников и конструкции подшипниковых узлов — Опоры подшипников
Фиксированный подшипник
Такой подшипник воспринимает радиальную и осевую нагрузку одновременно в двух направлениях. Он имеет осевую опору на валу и в корпусе. Для этого применяют радиальные шарикоподшипники, сферические роликоподшипники и двурядные или спаренные радиально-упорные шарикоподшипники и конические роликоподшипники.
Цилиндрические роликоподшипники с одним безбортовым кольцом можно использовать в фиксированной опоре в паре с другим, упорным подшипником, воспринимающим осевые нагрузки. Упорный подшипник устанавливается в корпусе с радиальным зазором.
Плавающий подшипник
Плавающий подшипник воспринимает только радиальную нагрузку и допускает возможность относительного осевого перемещения вала и корпуса. осевое перемещение осуществляется либо в самом подшипнике (цилиндрические роликоподшипники), либо в посадке с зазором кольца подшипника и сопряженной детали.
Двусторонняя фиксация
Для двусторонней фиксации применяют радиальные шариковые и роликовые подшипники, воспринимающие осевую нагрузку хотя бы в одном направлении.
Внутренний зазор в подшипниках
Под зазором в подшипнике понимают величину перемещения одного кольца подшипника относительного другого в радиальном (радиальный зазор) или осевом (осевой зазор) направлении.
Рис. 2 Применение подшипников и конструкции подшипниковых узлов — Радиальный и осевой зазор подшипников
Зазор в подшипниках качения различается на:
— до монтажа – начальный зазор;
— после монтажа;
— зазор в условиях эксплуатации – рабочий зазор
Посадка с натягом приводит к уменьшению внутреннего зазора. Начальный зазор в подшипниках обычно больше, чем рабочий зазор, который уменьшается за счет посадки колец с натягом и теплового расширения деталей подшипника и сопряженных деталей.
Рис. 3 Применение подшипников и конструкции подшипниковых узлов — Рабочие зазоры в подшипниках
Рабочий зазор в подшипниках должен быть несколько больше нуля. Небольшой предварительный натяг так же не влияет на работоспособность подшипников. По соображениям надежности, следует избегать предварительного натяга для подшипников, заменяемых в процессе эксплуатации машины. Величину зазора в подшипнике выбирают из соображения возможности достичь надлежащего рабочего зазора при установке подшипника с рекомендуемыми посадками при нормальных условиях работы.
Долговечность подшипников качения
Под долговечностью подшипников качения понимают число оборотов (или число рабочих часов при постоянно частоте вращения), которые совершит подшипник до появления признаков усталостного разрушения на его деталях.
На практике долговечность одинаковых подшипников отличается даже при совпадающих условиях работы. При выборе подшипников качения, кроме прочих, используют два параметра: соотношение динамической грузоподъемности к эквивалентной динамической нагрузки (с/р) и номинальную долговечность (L10).
Под номинальной долговечностью L10 понимают долговечность (в миллионах оборотах), которую достигнут или превысят 90% подшипников при равных условиях работы (при этом половина всех подшипников достигнут пятикратной номинальной долговечности).
Под спецификационной долговечностью L10t понимают долговечность, основанную на гипотетической нагрузке и частоте вращения, предписываемых изготовителем машины, в которой установлены подшипники.
Под сроком службы подшипников понимают промежуток времени, в течение которого данный подшипник в определенных периодических производственных условиях сохраняет работоспособность.
Под граничной нагрузкой по усталости Pu понимают значение нагрузки на подшипник, при которой в идеальных условиях эксплуатации усталостного разрушения никогда не возникает.
Сроки службы подшипников определяют:
— условия работы (величина нагрузки, усталостные процессы, износ, коррозия, загрязнения)
— правильный монтаж
— уход
Значения отношения нагрузок с/р, номинальную долговечность L10 , спецификационную долговечность L10t в часах в зависимости от отношения с/р и частоты вращения n можно определить с помощью номограммы или по формулам, приведенным в специальных справочниках.
Рис. 4 Применение подшипников и конструкции подшипниковых узлов — Номограмма долговечности подшипников
По материалам справочника «Неразрушающий контроль»
