Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
На фиг. 158 представлена конструкция сферического с а м о у с т а н а в л и в а к) щ е г о с я роликоподшипника, применяемого в случае необходимости допустить некоторое отклонение геометрической оси вала. Наконец, на фиг. 159 показан радиалыю-упорный роликоподшипник с коническими роликами.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
183
Что касается посадки и закрепления колец на валу или оси, то следует отметить, что большей частью приходится иметь дело с шари* ко- и роликоподшипниками, у которых внутреннее кольцо подвижное (вращается вместе с осью или валом), хотя возможно и обратное положение, т. е. когда вращается наружное кольцо. Неподвижность внутреннего кольца относительно вала достигается за счет посадки его на вал с натягом; подшипник подогревается в масляной ванне при температуре примерно 80—100е и свободно сажается на вал. После остывания кольцо надежно охватывает вал. Иногда для дополнительной гарантии от проворачивания кольца оно прижимается
Фиг. 160. Фиг. 161.
к заплечику при помощи гайки, навертываемой на нарезанный конец вала (фиг. 160). Гайка предохраняется от самоотнннчивания специальной шайбой, как было подробно пояснено в § 2'Л (см. стр. 97),
При установке подшипников па валах, не имеющих заплечиков, применяются специальные подшипники па разрезных конических закрепительных втулках (фиг. 161, а и б).
При установке вала на двух радиальных тарико- и роликоподшипниках необходимо обращать внимание на возможного, изменения длины нала при колебаниях температуры. Чтобы обеспечить свободу удлинения вала, один из подшипников делается плава ютим, т. е. с наружным кольцом, свободно перемещающимся в осевом направлении; наружное кольцо второго подшипника закрепляется в корпусе с двух сторон.
§ 41. УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ПОДБОР ПОДШИПНИКОМ КАЧЕНИЯ
Наиболее ответственными деталями в подій циниках качения (шарико- и роликоподшипниках) являются шарики (мли полики) и кольца, но которым катятся шарики. Возможны дня основных случая работы радиальных и радиалыш-унорных подшипников;
опоры осей и валов
а) внутреннее кольцо подшипника, закрепленное на валу, вращается вместе с ним; наружное кольцо при этом неподвижно;
б) наружное кольцо подшипника вращается вместе с деталью, в которую оно вставлено, например с колесом крановой тележки, внутреннее кольцо при этом неподвижно.
И в том, и в другом случае (фиг. 162, а и б) плоскость катания шариков делится прямой тп на две части: нагруженную и свободную от нагрузки. При вертикальном направлении нагрузки для случая а нагруженной зоной является нижняя часть, где бу-
Фиг. 162.
дут расположены шарики, воспринимающие нагрузку и передающие ее на опору, а для случая б нагруженной зоной является верхняя часть плоскости катания шариков. Каждый шарик и каждое поперечное сечение вращающегося кольца, вступая в нагруженную зону, подвергаются действию переменной нагрузки, быстро возрастающей от нуля до наибольшею значения и падающей до нуля за каждый оборот вала. Действие переменной нагрузки может повлечь за собой усталостное разрушение рабочих поверхностей шариков и дорожек качения колец.
Таким образом, для решения вопроса о долговечности подшипника следовало бы исследовать условия работы наиболее ответствегной детали — шарика; однако установить число повторных нагрузок, испытываемых каждей точкой шарика, невозможно вследствие того, что шарик, перекатываясь по желобу кольца, все время меняет ось вріщения и плоскость катания, причем эти изменения не закономерны.
Следствием указанного является возможность расчета на долговечность не тел качепия (шариков или роликов), а рабочих поверхностей дорожек качения колец, что практически и делается. Таким образом, приводимые ниже формулы для определения расчетной нагрузки подшипника и для его выбора в связи с намеченной (заданной или желаемой) долговечностью получены в результате применения теории контактных деформаций к расчету подшипниковых
УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 185
колец на усталостную прочность их рабочих поверхностей. Не приводя здесь выводов этих формул, дополнительно укажем, что, кроме теоретических соображений, в их основе лежат и экспериментальные данные о зависимости предела выносливости подшипниковой стали от числа циклов нагружений, т. е. формулы следует рассматривать как полузмпирріческие.
Прежде чем переходить непосредственно к практическим указаниям по выбору подшипников, отметим одно весьма важное обстоятельство, полученное в результате упомянутых исследований, а именно: внутреннее кольцо подшипника испытывает большие контактные напряжения, чем наружное, т. е. оно является менее стойким, что подтверждается и опытными данными, при этом цикличность нагружения внутреннего кольца, когда оно неподвижно, примерно вдвое выше, чем когда оно вращается. Следовательно, случай вращающегося наружного кольца является более неблагоприятным, что и находит свое отражение в расчетных зависимостях.
Выбор подшипников качения определяется:
а) величиной и направлением нагрузки на подшипник (радиальная, осевая или комбинированная);
