Конструирование подшипниковых узлов - часть 4

чтобы масляная струя, сходящая с диска, была не сильной и 
не залила подшипник.  

Смазывание подшипников насадками применяется в 

узлах с вертикальным расположением вала. Насадка в виде 

конической чашки крепится 
на валу под подшипником и 
погружается в масляную 
ванну      (рис. 53). При 
вращении конической чаш-
ки одна из составляющих 
центробежной силы, дейст-
вующей на капельку масла, 
направлена в сторону 
большего диаметра чашки. 
В результате этого капли 

масла поступают из ванны к подшипнику. Смазывание на-
садками применяют при частоте вращения подшипников 
8000-10000 мин

-1

. 

Рис. 53. Смазка 

конической насадкой 

Контрольные вопросы и задания 

1. Дайте характеристику подшипников, применяемых 

в опорах шпинделей. 

2. Дайте характеристику четырех схем фиксации под-

шипников в корпусе подшипников. 

3. Изобразите схемы установки подшипников с пред-

варительным натягом. 

4. Изобразите возможные схемы крепления подшип-

ника на валу. 

5. Изобразите возможные схемы крепления подшип-

ника в корпусе подшипника. 

6. Что собой представляет подсистема смазки шпин-

деля? 

 

173

 

174 

7. Сформулируйте требования, предъявляемые к смаз-

ке подшипниковых опор. 

8. Какие смазывающие материалы применяются для 

смазки подшипниковых опор? 

9. Какие устройства применяются для смазки подшип-

ников маслом? 

8.6. Окончательное конструирование              

валов 

При эскизной компоновке шпинделя ориентировочно 

конструкция вала выбрана, определены размеры отдельных 
участков по длине и по диаметрам. На данной стадии конст-
руирования необходимо окончательно определиться с конст-
рукцией вала и деталей, посаженных на нем. 

При конструировании вала учитывают требования к 

прочности, технологии изготовления и металлоемкость кон-
струкции. 

8.6.1. Конструирование по условию прочности 

На вале могут встречаться такие элементы как шпо-

ночные пазы, резьбы, сквозные поперечные отверстия под 
штифты или установочные винты, канавки и др. Эти элемен-
ты вызывают концентрацию напряжений в вале и уменьшают 
его усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет не-
большой запас усталостной прочности, следует избегать 
элементов, вызывающих         концентрацию напряжений. 

В местах пониженной усталостной прочности нежела-

тельно выполнение проточек для выхода инструмента. В 
этом случае сопряжение двух диаметров вала лучше выпол-
нять в виде галтели. Там, где это возможно, переход от одно-

 

175

го диаметра к другому следует делать плавным с большим 
радиусом галтели [15]. 

Шпоночный паз, получаемый обработкой дисковой 

фрезой вызывает меньшую концентрацию напряжений, чем 
шпоночный паз, обработанный концевой фрезой, однако в 
последнем шпонка фиксируется более надежно. 

Для осевого фиксирования нескольких деталей на валу 

рекомендуется использовать распорные втулки. В этом слу-
чае можно ограничиться одной-двумя резьбовыми соедине-
ниями на концах вала и снизить концентрацию напряжений. 

Если размеры вала определяются не прочностью, а        

жесткостью или размерами подшипника, то запас усталост-
ной прочности оказывается большой. В этом случае допол-
нительно стремиться к повышению прочности вала указан-
ными способами нет необходимости, и главное внимание 
следует уделить технологичности вала.  

8.6.2. Учет технологии изготовления и сборки 

Требования к изготовлению. Конструкция вала 

должна быть технологичной для изготовления. Для этого в 
конструкции должны быть учтены следующие рекоменда-
ции. 

Чтобы не увеличивать номенклатуру резцов, радиусы 

галтелей и углы фасок на одном вале должны быть по воз-
можности одинаковыми. 

Для выхода резьбонарезного и шлифовального инст-

румента в конструкции вала следует предусмотреть проточ-
ки.       Ширину проточек тоже надо делать одного размера. 

Если по длине вала имеется несколько шпоночных па-

зов, то для удобства фрезерования их следует размещать на 
одной образующей и выполнять одинаковой ширины. Это 

 

176 

позволит обрабатывать шпоночные пазы с одной установки 
вала одной фрезой. 

Длинные шпоночные пазы должны обрабатываться 

дисковой фрезой, так как производительность фрезерования 
ею выше, чем концевой фрезой. В этом случае в конструкции 
вала следует предусмотреть выход для дисковой фрезы. 

Призматическая шпонка должна сидеть в пазу вала с 

натягом. Ширину паза следует принимать с допуском по Р9. 
Поля допусков ширины шпоночного паза отверстия прини-
мают следующие: 

для неподвижного соединения нереверсивной передачи – 

J

s

9; 

для неподвижного соединения реверсивной передачи – 

Р9; 

для подвижного соединения – D10. 

Поперечные отверстия в вале, если они необходимы, 

должны быть цилиндрическими или овальными, что позво-
лит  обработать их сверлом или концевой фрезой. 

На поверхности, подлежащей шлифованию, выпол-

нять продольные пазы нежелательно. Такую поверхность 
трудно шлифовать. 

На торцах и ступенях участков вала следует делать 

фаски, облегчающие сборку и притупляющие острые кром-
ки. 

Требования к сборке. По технологии сборки к валу 

предъявляется одно требование: 

вал должен иметь такую 

конструкцию, чтобы каждая сидящая на нем деталь прохо-
дила  при сборке до места посадки без натяга. 

Поэтому, ес-

ли на вал с одной стороны устанавливается несколько дета-
лей с натягом, то этот участок вала должен быть ступенча-
тым.  

На рис. 54 показаны различные варианты установки на 

вал с натягом колеса и подшипника.