13. Конструирование подшипниковых узлов

Конструктивное оформление подшипниковых узлов (опор) редуктора зависит от типа подшипников, схемы их установки, вида зацепления редукторной пары и способа смазывания подшипников и колес. Основным изделием подшипникового узла является подшипник.

Рисунок 13.1 – Подшипниковый узел быстроходного вала

Рисунок 13.2 – Подшипниковый узел тихоходного вала

Для предотвращения защемления в телах качения от температурных деформаций вала предусматриваем осевую регулировку зазоров в подшипнике.

Достоинства: а) возможность регулировки подшипников; б) простота конструкции опор (отсутствие стаканов и других дополнительных деталей).

Недостатки: а) вероятность защемления тел качения в опорах вследствие температурных деформаций; б) более жесткие допуски на осевые размеры вала и ширину корпуса.

Внутренние кольца подшипников в обеих опорах устанавливаем с упором в буртик вала с натягом без дополнительного крепления с противоположной стороны. При недостаточной высоте буртика его функции выполняют распорные втулки.

Наружные кольца подшипников в обеих опорах устанавливаем в корпус с односторонней фиксацией упором в торец крышки или компенсаторного кольца.

Посадка подшипников. В проектируемом редукторе внутреннее кольцо подшипника вращается относительно радиальной нагрузки, подвергаясь так называемому циркуляционному нагружению; наружное кольцо - неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению.

В этом случае поле допуска вала для внутреннего кольца подшипника при циркуляционном нагружении: для роликовых - k6. Поле допуска отверстия для наружного кольца шариковых и роликовых подшипников при местном нагружении – H7.

Крышки подшипниковых узлов. Для герметизации подшипниковых узлов редуктора, осевой фиксации подшипников и восприятия осевых нагрузок применяют крышки. Они изготовляются, как правило, из чугуна СЧ 15 двух видов - торцовые и врезные. Те и другие выполняют в двух конструкциях - глухие и с отверстием для выходного конца вала. Размеры крышек определяют в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D или стакана. Для подшипниковых узлов применяем торцовые крышки с отверстием для манжетного уплотнения.

Уплотнительные устройства. Применяют для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также защиты их от попадания пыли, грязи и влаги. В зависимости от места установки в подшипниковом узле уплотнения делят на две группы: наружные - устанавливают в крышках (торцовых и врезных) и внутренние - устанавливают с внутренней стороны подшипниковых узлов.

В качестве наружных уплотнений применяем манжетные уплотнения. Их используют при смазывании подшипников как густым, так и жидким материалом при низких и средних скоростях, так как они оказывают сопротивление вращению вала. Манжета состоит (рис. 7.3, а) из корпуса 2, изготовленного из бензомаслостойкой резины, стального Г-образного каркаса 3 и браслетной пружины 1, которая стягивает уплотняющую часть манжеты и образует рабочую кромку шириной b =0,4...0,8 мм (рис. 7.3, б).

а) б)

Рисунок 13.3 - Резиновые армированные манжеты:

а - манжета без пыльника, б - рабочая кромка манжеты.

Регулировочные устройства. Подшипники качения могут быть собраны в узле с различными радиальными и осевыми зазорами. Под радиальным и осевым зазором понимают полную величину радиального или осевого перемещения в обоих направлениях одного кольца подшипника относительно другого под действием определенной силы или без нее.

В регулируемых типах подшипников (роликовые конические) необходимые осевые и радиальные зазоры могут быть установлены в определенных пределах только регулировкой при монтаже комплекта подшипников в узле.

Наличие зазоров в подшипниках обеспечивает легкое вращение вала, предотвращает защемление тел качения в результате температурных деформаций.

Устранение (выборка) зазоров повышает жесткость опор, точность вращения вала, а также улучшает распределение нагрузки между телами качения, повышая несущую способность подшипника.