Осевую фиксацию по этой схеме широко применяют для валов цилиндрических зубчатых передач, для приводных валов ленточных и цепных конвейеров и др.
2. Осевое фиксирование вала в одной опоре осуществляется двумя подшипниками, вторая опора плавающая (рис. 75). Эта схема характеризуется большей жесткостью фиксирующей опоры. Ее применяют в цилиндрических, конических зубчатых и червячных передачах. При выборе плавающей и фиксирующей опоры по схемам, изображенным на рис.74,75, необходимо учитывать следующее:
- подшипники обеих опор должны быть нагружены равномерно, поэтому при действии на вал осевой силы плавающей выбирают опору, нагруженную большей радиальной силой. При этом всю осевую силу воспринимает подшипник, менее нагруженный радиальными силами;
- при отсутствии осевых сил плавающей выполняют менее нагруженную опору, чтобы уменьшить трение от осевого перемещения подшипника;
- если выходной конец вала соединяется с другим валом муфтой, то фиксирующей принимают опору вблизи этого конца вала.
|
а) б)
Рис. 75. Установка вала на сдвоенных радиально-упорных шариковых подшипниках (а) и плавающем радиальном шариковом подшипнике (б) |
3. Осевое фиксирование вала в двух опорах - "враспор" (рис.76). Чтобы исключить защемление тел качения вследствие нагрева при работе, предусматривают осевой зазор несколько большей ожидаемой тепловой деформации подшипников и вала. При L ≤ 300 мм осевой зазор устанавливается с помощью набора тонких металлических прокладок в размере 0,2 - 0,5 мм. Рекомендуется для различных подшипников применять различные значения L:
радиально-упорные роликовые подшипники L= 6dn;
радиально-упорные шариковые подшипники L= 8dn;
радиальные подшипники L = I0dn, где dn - диаметр внутреннего кольца подшипника.
|
Рис.76. Установка вала на конических радиально-упорных подшипниках "враспор" |
Эту схему применяют при относительно коротких валах для быстроходных и тихоходных передач цилиндрических и червячных редукторов (для вала червяка при межосевом расстоянии не более 160 мм), а также для тихоходных валов конических редукторов.
4. Осевое фиксирование вала в двух опорах – "врастяжку" – представлено на рис. 77. По этой схеме вероятность защемления тел качения подшипников вследствие тепловых деформаций вала уменьшается. Для роликовых подшипников L=8dn; для шариковых радиально-упорных подшипников L=10dn (где dn -диаметр внутреннего кольца подшипника).
|
Рис.77. Установка вала на конических радиально-упорных подшипниках "врастяжку" |
Для самостоятельного сборочного комплекта вала с подшипниками в некоторых конструкциях подшипниковых узлов применяют чугунные стаканы. В подшипниковом узле вала-шестерни конической передачи стакан является обязательным, с его помощью производят регулировку зубчатого зацепления (рис. 78).
|
|
Рис.78. Конcтрукция узла конической шестерни
с радиально-упорными шариковыми подшипниками
6.3.3. Крепление подшипников
на валах и в корпусе
Из основных схем установки подшипников видно, что в каждой схеме подшипники по разному закреплены на валу и в корпусе. В зависимости от осевой нагрузки, скорости вращения и принятой конструкции подшипникового узла внутренние кольца подшипников на валу крепят различными способами: посадкой с натягом (см.рис.76); круглыми шлицевыми гайками (см.рис.74,75,78); концевыми шайбами (рис.79); пружинным упорным кольцом, которое закладывается в канавку на валу в разведенном состоянии (см.рис.75,81).
|
|
|
d вала |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
|
D |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
100 |
105 |
110 |
120 |
|
H |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
10 |
10 |
|
t |
15 |
16 |
16 |
18 |
22 |
26 |
28 |
30 |
34 |
38 |
40 |
42 |
45 |
48 |
52 |
55 |
|
d1 |
7 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
13 |
13 |
Рис.79. Крепление на валу концевыми шайбами
Крепление круглой шлицевой гайкой необходимо осуществлять при значительных осевых нагрузках. Гайка предохраняется от развинчивания стопорной многолапчатой шайбой, внутренний зуб которой входит в паз вала, а один из наружных отгибается в прорези гайки (рис.80).
В настоящее время все большее применение находит крепление подшипников пружинным упорным плоским кольцом. Кольцо и крепление им показаны на рис. 81.
|
|
Гайки круглые щлицевые по ГОСТ 11871-88 Пример обозначения гайки нормальной точности с диаметром резьбы М20х1,5. Класс точности 6. Покрытие 05: Гайка М20х1,5.6.05 ГОСТ11871-88 |
Размеры, мм
|
20хl,5 |
24хl,5 |
30x1,5 |
33х1,5 |
39х1,5 |
45х15 |
48х1,5 |
52хl,5 |
|
34 |
42 |
48 |
52 |
60 |
70 |
75 |
80 |
|
27 |
33 |
39 |
42 |
48 |
56 |
60 |
65 |
|
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
12 |
12 |
|
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
8 |
8 |
|
2,5 |
2,5 |
2,5 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
|
|
Шайбы многолапчатые стопорные по ГОСТ 11872-89 Пример обозначения шайбы для резьбы М20 из материала группы 01 с покрытием 05. Шайба 20.01.05 ГОСТ 11872 -89 |
Размеры, мм
|
d |
20х1,5 |
24х1,5 |
30х1,5 |
33х1,5 |
39хl,5 |
45х1,5 |
48x1,5 |
52x1,5 |
|
D1 |
27 |
33 |
39 |
42 |
48 |
56 |
60 |
65 |
|
S |
1 |
1 |
1 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
|
t |
17 |
21 |
27 |
30 |
36 |
42 |
45 |
49 |
|
b |
4,8 |
4,8 |
4,8 |
5,8 |
5,8 |
5,8 |
7,8 |
7,8 |
Рис.80. Элементы крепления подшипников
на валу круглыми шлицевыми гайками
|
|
|
d |
d1 |
B |
hmin |
Допуск. осев. усилие, кН |
S |
d2 |
d3 |
d4 |
b |
r |
r2 |
r3 |
r4 |
e |
|
20 |
18,6 |
1,4 |
2,1 |
10,64 |
1,2 |
18,2 |
23,0 |
2,0 |
3,2 |
3,0 |
11,5 |
2,0 |
3,0 |
0,8 |
|
25 |
23,5 |
1,4 |
2,3 |
14,26 |
1,2 |
23,1 |
28,5 |
2,0 |
3,6 |
3,0 |
14,1 |
2,5 |
3,0 |
0,9 |
|
30 |
28,5 |
1,4 |
3 |
17,21 |
1,2 |
27,8 |
33,8 |
2,0 |
4,0 |
3,0 |
16,5 |
2,5 |
3,0 |
1,0 |
|
35 |
33 |
1,9 |
3,8 |
26,65 |
1,7 |
32,2 |
39,6 |
2,5 |
4,9 |
6,0 |
19,4 |
3,0 |
3,0 |
1,2 |
|
40 |
37,5 |
1,9 |
3,8 |
38,96 |
1,7 |
36,6 |
44,7 |
2,5 |
5,5 |
6,0 |
22,1 |
3,5 |
3,0 |
1,4 |
|
45 |
42,5 |
1,9 |
4,5 |
42,92 |
1,7 |
41,5 |
49,7 |
2,5 |
5,5 |
6,0 |
24,6 |
3,5 |
3,0 |
1,4 |
|
50 |
47 |
2,2 |
4,5 |
57,03 |
2,0 |
45,8 |
54,8 |
2,5 |
6,0 |
6,0 |
27,0 |
4,0 |
4,0 |
1,5 |
|
55 |
52 |
2,2 |
4,5 |
62,91 |
2,0 |
50,8 |
59,8 |
2,5 |
6,0 |
6,0 |
29,5 |
4,0 |
4,0 |
1,5 |
|
60 |
57 |
2,2 |
4,5 |
68,79 |
2,0 |
55,8 |
65,4 |
2,5 |
6,5 |
6,0 |
32,4 |
4,0 |
4,0 |
1,7 |
|
65 |
62 |
2,8 |
4,5 |
74,67 |
2,5 |
60,8 |
70,4 |
2,5 |
6,5 |
6,0 |
34,9 |
4,0 |
4,0 |
1,7 |
|
70 |
67 |
2,8 |
4,5 |
80,55 |
2,5 |
65,6 |
76,2 |
3,0 |
7,0 |
6,0 |
37,5 |
4,5 |
4,0 |
1,7 |
|
75 |
72 |
2,8 |
5,3 |
86,44 |
2,5 |
70,6 |
82,6 |
3,0 |
8,0 |
6,0 |
40,8 |
4,5 |
4,0 |
2,0 |
|
80 |
76,5 |
2,8 |
5,3 |
107,40 |
2,5 |
75 |
87,0 |
3,0 |
8,0 |
6,0 |
43,0 |
4,5 |
4,0 |
2,0 |
|
85 |
81,5 |
2,8 |
5,3 |
114,20 |
2,5 |
79,5 |
91,5 |
3,0 |
8,0 |
6,0 |
45,3 |
4,5 |
4,0 |
2,0 |
|
90 |
86,5 |
3,4 |
5,3 |
121,00 |
3,0 |
84,5 |
98,1 |
3,0 |
9,0 |
6,0 |
48,3 |
5,0 |
4,0 |
2,2 |
|
95 |
91,5 |
3,4 |
5,3 |
128,00 |
3,0 |
89,5 |
103 |
3,0 |
9,0 |
6,0 |
50,8 |
5,0 |
4,0 |
2,2 |
|
100 |
96,5 |
3,4 |
5,3 |
135,00 |
3,0 |
94,5 |
108 |
3,0 |
9,0 |
8,0 |
53,3 |
5,0 |
4,0 |
2,2 |
|
105 |
100 |
3,4 |
7,5 |
204,00 |
3,0 |
98,0 |
113 |
3,0 |
10 |
8,0 |
55,5 |
5,5 |
4,0 |
2,5 |
|
110 |
105 |
3,4 |
7,5 |
210,00 |
3,0 |
103 |
118 |
3,0 |
10 |
8,0 |
58 |
5,5 |
4,0 |
2,5 |
Пример применения кольца
|
|
Пример обозначения пружинного упорного плоского наружного эксцентрического кольца для вала d=20мм: Кольцо 1А20 ГОСТ 13942-86
|
Рис.81. Кольца наружные эксцентрические по ГОСТ 13942-86
|
|
|
d |
d1 |
B |
hmin |
Допуск. осев. усилие, Н |
S |
d2 |
d3 |
d4 |
b |
r |
r2 |
r3 |
r4 |
e |
|
45 |
47,5 |
1,9 |
3,8 |
45,20 |
1,7 |
48,5 |
42,1 |
2,5 |
4,2 |
14 |
20,1 |
3,0 |
3,0 |
1,0 |
|
50 |
53 |
1,9 |
4,5 |
60,70 |
1,7 |
54,2 |
47,4 |
2,5 |
4,5 |
14 |
23,5 |
3,5 |
3,0 |
1,1 |
|
55 |
58 |
1,9 |
4,5 |
66,40 |
1,7 |
59,2 |
51,6 |
2,5 |
5,1 |
16 |
25,8 |
3,5 |
4,0 |
1,3 |
|
60 |
63 |
1,9 |
4,5 |
72,50 |
1,7 |
64,2 |
56,6 |
2,5 |
5,1 |
16 |
28,3 |
3,5 |
4,0 |
1,3 |
|
62 |
65 |
1,9 |
4,5 |
74,67 |
1,7 |
66,2 |
58,6 |
2,5 |
5,1 |
16 |
29,3 |
3,5 |
4,0 |
1,3 |
|
65 |
68 |
1,9 |
4,5 |
78,20 |
1,7 |
69,2 |
61,6 |
2,5 |
5,1 |
16 |
30,8 |
3,5 |
4,0 |
1,3 |
|
70 |
73 |
1,9 |
4,5 |
84,20 |
1,7 |
74,5 |
65,3 |
2,5 |
6,1 |
16 |
33,0 |
3,5 |
4,0 |
1,5 |
|
75 |
78 |
1,9 |
4,5 |
90,00 |
1,7 |
79,5 |
70,3 |
2,5 |
6,1 |
18 |
35,5 |
3,5 |
4,0 |
1,5 |
|
80 |
83,5 |
2,2 |
4,5 |
112,00 |
2,0 |
85,5 |
76,3 |
2,5 |
6,1 |
18 |
38,5 |
3,5 |
4,0 |
1,5 |
|
85 |
88,5 |
2,2 |
5,3 |
119,00 |
2,0 |
90,5 |
81,3 |
3,0 |
6,1 |
20 |
40,1 |
4,0 |
4,0 |
1,5 |
|
90 |
93,5 |
2,2 |
5,3 |
126,00 |
2,0 |
95,5 |
84,5 |
3,0 |
7,3 |
20 |
42,6 |
4,0 |
4,0 |
1,8 |
|
95 |
98,5 |
2,2 |
5,3 |
133,00 |
2,0 |
100 |
89,5 |
3,0 |
7,3 |
20 |
45,5 |
4,0 |
4,0 |
1,8 |
|
100 |
103,5 |
2,2 |
5,3 |
139,00 |
2,0 |
105,5 |
94,5 |
3,0 |
7,3 |
20 |
47,6 |
4,0 |
4,0 |
1,8 |
|
105 |
109 |
2,8 |
6,0 |
168,00 |
2,5 |
111 |
100 |
3,0 |
7,3 |
22 |
50,3 |
4,0 |
4,0 |
1,8 |
|
110 |
114 |
2,8 |
6,0 |
176,00 |
2,5 |
116 |
103 |
3,0 |
8,5 |
22 |
52 |
4,0 |
4,0 |
1,8 |
|
115 |
119 |
2,8 |
6,0 |
183,00 |
2,5 |
121 |
109 |
3,0 |
8,5 |
22 |
55 |
4,0 |
4,0 |
1,8 |
|
120 |
124 |
2,8 |
6,0 |
191,00 |
2,5 |
126,5 |
113,7 |
3,0 |
8,5 |
22 |
57,5 |
4,0 |
4,0 |
2,1 |
|
125 |
129 |
2,8 |
6,0 |
198,00 |
2,5 |
131,5 |
116,9 |
3,5 |
9,7 |
22 |
59,2 |
4,5 |
5,0 |
2,4 |
Пример применения кольца
|
|
Пример обозначения пружинного упорного плоского внутреннего эксцентрического кольца для отверстия d=62мм: Кольцо 1А62 ГОСТ 13943-86. |
Рис.82. Кольца внутренние эксцентрические по ГОСТ 13943-86
Между подшипником и пружинным упорным кольцом целесообразно ставить компенсаторное кольцо. Подбирая это кольцо по толщине, устраняют зазор между подшипником и пружинным кольцом. Компенсаторное кольцо улучшает контакт подшипника с пружинным упорным кольцом, которое значительно выступает из канавки над поверхностью вала .
На концах кольца имеются два отверстия для установки специальных щипцов для монтажа и демонтажа пружинного кольца. Для закрепления наружного кольца подшипника в корпусе применяют следующие способы:
- закрепление кольца между крышкой и буртиком корпуса (см.рис.75.);
- закрепление кольца между крышкой и упорным пружинным кольцом (см. рис .74.).
Параметры пружинных колец представлены на рис.82.