SKF. Общий каталог подшипников - часть 41

 

  Главная      Учебники - Производство     SKF. Общий каталог подшипников

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  39  40  41  42   ..

 

 

SKF. Общий каталог подшипников - часть 41

 

 

Радиальная фиксация 

подшипников

Для полной реализации грузоподъемности 

подшипника его кольца должны иметь полную 

опору по всей окружности и по всей ширине 

дорожки качения. Такая опора должна быть 

жесткой и может быть обеспечена цилиндри­

ческой или конической посадочной поверх­

ностью или, у колец упорного подшипника, 

плоской (ровной) опорной поверхностью. Это 

означает, что посадочные места подшипников 

должны быть обработаны с достаточной 

точностью, а их поверхность не должна преры­

ваться канавками, отверстиями и т.п. Кроме 

того, кольца подшипника должны быть 

надежно зафиксированы, чтобы исключить 

возможность их проворота на посадочных 

местах под воздействием нагрузки. 

В целом, удовлетворительная радиальная 

фиксация и достаточная опора может быть 

достигнута лишь в том случае, если кольца 

посажены с достаточной степенью натяга. 

Недостаточно прочно или неправильно закреп­

ленные кольца, как правило, приводят к по­

вреждению подшипников и сопряженных 

деталей. Однако, при необходимости простого 

монтажа и демонтажа или осевого смещения 

нефиксирующего подшипника использование 

посадки с натягом не всегда возможно. В тех 

случаях, когда требуется свободная посадка, 

необходимо предпринять специальные меры 

предосторожности для ограничения неизбеж­

ного износа в результате проворота колец, 

например, путем поверхностной закалки 

посадочных мест и опор подшипников, 

смазывания сопряженных поверхностей и 

удаления частиц износа через специальные 

канавки или прорезания пазов в торцовых 

поверхностях колец под шпонки или другие 

фиксирующие устройства. 

Выбор посадки

При выборе посадки необходимо учитывать 

как факторы, рассматриваемые в данном 

разделе, так и приводимые общие рекомен­

дации.

1. Условия вращения 

Условия вращения относятся к кольцу подшип­

ника и рассматриваются применительно к на­

правлению нагрузки (

† таблица 1). В основ­

ном, существуют три разных условия: 

«вращающаяся нагрузка», «неподвижная 

нагрузка» и «нагрузка неопределенного 

направления».

Нагрузка считается «вращающейся», если 

вращается кольцо подшипника при непод­ 

вижной нагрузке или кольцо неподвижно,  

а нагрузка вращается таким образом, что все 

точки дорожки качения подвергаются нагрузке 

в ходе одного оборота. Тяжелые нагрузки, 

которые не вращаются, но постоянно меняют 

направление, например, нагрузки на подшип­

ники шатунов и штоков, как правило, счи­

таются вращающимися нагрузками.

При посадке с гарантированным зазором 

кольцо подшипника, подвергаемое вращаю­

щейся нагрузке, поворачивается (или «гуляет») 

на посадочном месте, что приводит к износу  

и контактной коррозии поверхностей. Для 

предотвращения этого явления необходимо 

использовать посадку с натягом. Степень 

натяга зависит от условий эксплуатации 

(

† пункты 2 и 4 ниже).

Нагрузка считается «неподвижной», если 

кольцо подшипника неподвижно и нагрузка 

также неподвижна или если кольцо и нагрузка 

вращаются с одной и той же скоростью таким 

образом, что нагрузка всегда направлена  

в одно и то же место на дорожке качения. 

Поскольку в таких условиях кольцо подшипника 

обычно не поворачивается на своем посадоч­

ном месте, оно не обязательно должно уста­

навливаться с натягом, если такой натяг не 

требуется в силу других причин.

Нагрузка неопределенного направления 

соответствует различным внешним нагрузкам, 

ударным нагрузкам, вибрациям и колебаниям, 

возникающим в высокоскоростных машинах  

и вызывающим изменения в направлении на­

грузки, не поддающиеся точному описанию. 

При невозможности определения направления 

нагрузки, а также в условиях тяжелых нагрузок 

желательно, чтобы оба кольца имели посадку 

с натягом. Для внутреннего кольца обычно 

используется величина натяга, рекомендуемая 

для вращающейся нагрузки. Однако если 

наружное кольцо устанавливается со свобод­

ной посадкой для осевого перемещения 

внутри корпуса в условиях не слишком 

большой нагрузки, можно использовать 

несколько более свободную посадку, чем та, 

что рекомендуется для вращающейся 

нагрузки.

Применение подшипников

164

Рис. 14

2. Величина нагрузки 

По мере увеличения нагрузки посадка внутрен­

него кольца подшипника ослабляется из­за 

деформации кольца. Под воздействием вра­

щающейся нагрузки кольцо может начать 

проворачиваться. Поэтому степень его натяга 

должна соответствовать величине нагрузки. 

Чем больше нагрузка, особенно ударная 

нагрузка, тем большая степень натяга 

требуется (

† рис. 14). Следует также принять 

во внимание ударные нагрузки и вибрацию.

Величина нагрузки определяется как:

•  P ≤ 0,05 C – легкая нагрузка

•  0,05 C < P ≤ 0,1 C – нормальная нагрузка

•  0,1 C < P ≤ 0,15 C – тяжелая нагрузка 

•  P > 0,15 C – очень тяжелая нагрузка.

Таблица 1

Условия вращения и нагружения

Условия  

Схематическое  

Условие 

Пример 

Рекомендуемые

работы 

изображение 

нагружения 

 

посадки

Вращается внутренее  

 

Вращающаяся нагрузка  Валы с ременным  

Посадка с натягом

кольцо 

 

на внутреннем кольце 

приводом 

внутреннего кольца

Неподвижное наружное  

 

Неподвижная нагрузка 

 

Свободная посадка

кольцо 

 

на наружном кольце 

 

наружного кольца 

Постоянное направле­

ние нагрузки

Неподвижное внутреннее  

 

Неподвижная нагрузка  

Опоры  

Свободная посадка

кольцо 

 

на внутреннем кольце 

конвейеров 

внутреннего кольца

Вращающееся наружн 

 

Вращающаяся нагрузка  Ступичные  

Посадка с натягом 

кольцо 

 

на наружном кольце 

подшипники 

наружного кольца

 

 

 

автомобилей

Постоянное направление  

нагрузки

Вращается внутренее  

 

Неподвижная нагрузка 

Вибромашины 

Посадка с натягом

кольцо 

 

на внутреннем кольце 

 

наружного кольца

Неподвижное наружное  

 

Вращающаяся нагрузка  Вибросита 

Свободная посадка

кольцо 

 

на наружном кольце 

или двигатели 

внутреннего кольца

Нагрузка вращается с  

 

 

внутренним кольцом 

 

Неподвижное внутреннее  

 

Вращающаяся нагрузка  Конусная  

Посадка с натягом 

кольцо 

 

на внутреннем кольце 

дробилка 

внутреннего кольца

Вращается наружное  

 

Неподвижная нагрузка 

Приводы  

Свободная посадка 

кольцо 

 

на наружном кольце 

каруселей 

наружного кольца

Нагрузка вращается с 

наружным кольцом

165

3. Внутренний зазор подшипника

Посадка подшипника на вал или в корпус  

с натягом означает, что кольцо подвергается 

упругой деформации (растягивается или сжи­

мается), при этом внутренний зазор подшипника 

уменьшается. Однако определенный мини­

мальный зазор должен оставаться (

 раздел 

«Внутренний зазор подшипника» на стр. 137). 

Величина начального зазора и допустимая 

величина его уменьшения зависит от типа  

и размера подшипника. Уменьшение зазора, 

вызываемое посадкой с натягом, может быть 

настолько большим, что для предотвращения 

преднатяга подшипника при работе может 

возникнуть необходимость использования 

подшипников с начальным зазором больше 

нормального (

† рис. 15).

4. Температурные условия

Во многих случаях наружное кольцо имеет более 

низкую рабочую температуру, чем внутреннее 

кольцо. Это может привести к уменьшению 

внутреннего зазора (

† рис. 16).

В процессе эксплуатации кольца подшип­

ника обычно нагреваются больше, чем детали, 

на которых они посажены. Это может вызвать 

ослабление посадки внутреннего кольца на 

его посадочном месте и расширение наруж­

ного кольца, которое способно препятствовать 

требуемому осевому перемещению этого 

кольца в его корпусе. Ослабление посадки 

внутреннего кольца также может быть вызвано 

высокой стартовой частотой вращения подшип­

ника или трением уплотнения.

В связи с этим необходимо обращать особое 

внимание на разницу температур и направле­

ние теплового потока в подшипниковом узле.

5. Требования к точности вращения 

Для уменьшения деформации и вибраций 

посадка с натягом, как правило, не исполь­

зуется для подшипников, от которых требуется 

повышенная точность вращения. Посадочные 

места подшипника на валу и в корпусе должны 

обрабатываться с узкими допусками по разме­

рам, соответствующими по крайней мере 5 

квалитету для валов и 6 квалитету для корпуса. 

Допуски цилиндричности также должны быть 

весьма жесткими (

† таблица 11стр. 196).

6. Конструкция и материал вала и корпуса

Посадка кольца подшипника на его посадочное 

место не должна приводить к неравномерой 

Рис. 16

Холод

Умень­

шенный 

зазор

Сжатие

Расширение

Тепло

Рис. 15

Зазор в домонтажном 

состоянии

Зазор после монтажа

Посад­

ка

Применение подшипников

деформации (некруглости) кольца, которая 

может быть вызвана разрывом сплошности 

посадочной поверхности. По этой причине 

разъемные корпуса, как правило, не годятся 

для тех случаев, когда наружные кольца 

должны иметь большую степень натяга, а 

выбранный допуск превышает плотность 

посадки, обеспечиваемую полем допусков H 

(или самое большее K). Для обеспечения до­

статочной опоры колец подшипника, установ­

ленных в тонкостенных корпусах, корпусах из 

легких сплавов или на полых валах, должны 

использоваться более плотные посадки, чем 

те, что обычно рекомендуются для толсто­

стенных стальных или чугунных корпусов или 

сплошных валов (

 раздел «Посадки для 

полых валов на стр. 172). Кроме того, в неко­

166

торых случаях более легкие посадки могут 

потребоваться для определенных материалов 

валов.

7. Простота монтажа и демонтажа

Подшипники, имеющие посадку с гарантиро­

ванным зазором, как правило, более просты  

в монтаже и демонтаже, чем подшипники, имею­

щие посадку с натягом. В тех случаях, когда 

условия эксплуатации вынуждают использо­

вать посадку с натягом и при этом требуется 

обеспечить простоту монтажа и демонтажа, 

можно использовать разборные подшипники 

или подшипники с коническим отверстием. 

Подшипники с коническим отверстием можно 

монтировать как непосредственно на кони­

ческое посадочное место на валу, так и при 

помощи закрепительных или стяжных втулок 

на гладкие или ступенчатые цилиндрические 

валы (

† рис. 26, 27 и 28стр. 201).

8. Смещение нефиксирующих подшипников

При использовании неразборных подшипни­

ков в качестве нефиксирующих опор важно, 

чтобы в процессе эксплуатации одно из колец 

подшипника могло свободно смещаться  

в осевом направлении. Это обеспечивается  

за счет посадки с гарантированным зазором 

кольца, несущего неподвижную нагрузку 

(

† рис. 20стр. 199). Если наружное кольцо 

находится под воздействием неподвижной 

нагрузки и его осевое смещение происходит 

внутри отверстия корпуса, на наружное кольцо 

нередко устанавливают закаленную промежу­

точную втулку, например, в тех случаях, когда 

используются корпуса из легких сплавов. Этот 

способ позволяет избежать повреждения 

посадочной поверхности корпуса из­за более 

низкой твердости материала; в противном 

случае осевое смещение со временем было  

бы затруднено или полностью блокировано. 

При использовании цилиндрических роли­

коподшипников, имеющих одно неотбортован­

ное кольцо, игольчатых роликоподшипников 

или тороидальных роликоподшипников CARB 

оба кольца подшипника могут устанавливаться 

с натягом, т.к. осевое смещение происходит 

внутри подшипника.

Рекомендуемые посадки

Допуски диаметра отверстия и наружного 

диаметра подшипников качения соответствуют 

международным стандартам (

 раздел 

«Допуски» на стр. 120).

Для достижения гарантированного натяга 

или зазора при посадке подшипников с цилинд­

рическим отверстием и цилиндрической наруж­

ной поверхностью из системы допусков и поса­

док ISO выбираются подходящие поля допусков 

для посадочных мест на валу и в отверстии 

корпуса. Для подшипниковых узлов количество 

выбираемых полей допусков ISO ограничено. 

Расположение наиболее часто используемых 

полей допусков по отношению к допускам на 

диаметр отверстия и наружный диаметр 

стандартных метрических подшипников 

приведено на рис. 17стр. 168.

Подшипники с коническим отверстием 

монтируются либо непосредственно на кони­

ческие посадочные места на валу, либо на 

закрепительных или стяжных конических 

втулках, которые устанавливаются на цилинд­

рических валах. В таких случаях посадка внут­

реннего кольца подшипника регламентиро­

вана не выбранным допуском вала, как  

в случае подшипников с цилиндрическим 

отверстием, а расстоянием смещения кольца 

подшипника на его коническом посадочном 

месте или втулке. При этом необходимо 

соблюдать специальные меры предосторож­

ности по предотвращению уменьшения 

внутреннего зазора, указанные в разделах 

«Самоустанавливающиеся шарикоподшип­

ники», «Сферические роликоподшипники»  

и «Тороидальные роликоподшипники CARB».

При установке подшипников при помощи 

закрепительных или стяжных втулок допускается 

увеличение допусков на диаметр посадочного 

места вала, однако допуски на цилиндрич­

ности должны быть ужесточены (

 раздел 

«Точность размеров, формы и вращения 

посадочных мест подшипников» на стр. 194).

Таблицы рекомендуемых посадок

Перечень рекомендованных посадок для 

сплошных стальных валов приведен в следую­

щих таблицах:

Таблица 2:  Радиальные подшипники с 

  

цилиндрическим отверстием

Таблица 3:  Упорные подшипники

167

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  39  40  41  42   ..