Рис. 7.49

В качестве опор плавающих валов применяют радиальные подщипники Чаще всего используют подщипники с короткими цилиндрическими роликами. Наиболее распространены следующие конструк-тивныве схемы (рис. 7.49).

Схема по рис. 7.49, а. Внутренние кольца подшипников за феплены на валу, а наружные в корпусе. Осевое плавание вала обеспечивают тем, что внутренние кольца подшипников с комплектом роликов могут смешаться в осевом направлении относительно неподвиж1ШХ наружных колец (см. табл. 24.13). Осевое плавание вала происходит в процессе его вращения. При этом сила, потребная для его перемещения, очень мала, что является достоинством этой схемы.

Недостатки схемы:

- необходимость применения очень жестких валов и обеспечения высокой сп -пени соосности посадочных поверхностей вала и корпуса вследствие высокой чувствительности таких подщипников к перекосам колец;

- возможность значительного начального (после сборки) осевого смещения S

колец, которое ничем в дальнейшем не компенсируется. Вызьшают это смещение погрешности размеров /; L; А, и А;, а также то, что осевое положение вала зависит от осевого положения зацепляющихся колес, которое случайно и имеет большой разброс по величине;

- необходимость сравттительно точного изготовления деталей по размерам I и /. Эти размеры, как ввдно из рис. 7 49, о, вместе с другими размерами образуют размерную цепь. Погрешности при изготовлении детадей по этим размерам приводят к осевому смещению колец подвшпников;

- нео&аздимость создания упора в отверстиях корпуса, чю несколько ус-ложня.г их с работку.

Схема по рис. 7.49, б. Наружные кольца имеют некоторую свободу осевого перемещения. Перемещение внутрь корпуса огратшчено бортами обоих колец подшипников, в сторону крышек погщшпников - зазором z- Значение зазора г= 0,5...0,8 мм зависит от размеров узла и точности изготовления зубьев сопряженных шевронных колес точности их сборки.

При осевом плавании вата внутренние кольца подшипников с комплектами роликов смещаются относительно наружных колец (см. табл. 24.14). В начальный момент осевого плавания вала ролики подшипников смещают наружные кольца на некоторую величину в сторону 1фышек кольца находят таким образом свое положение и в дальиейиюм остаются неподвижными.

Достоинства этой схемы:

- легкое плавание вала при неболыпсй осевой силе;

- возможность регулирования начальной величины S осевого смещения

колец до мгашмума. Этого достигают подбором компенсато(лшх прокладок К, устанавливаемых под фланцы обеих крышек подшипников;

- изготовление деталей по размерам. /, Z и А по свободным допускам (например, 14-го квалитета). Возможные накоплешше погрешности устраняют компенсаторными прокладками К,

- отсутствие упоров для наружных колец подшипников в отверстиях корпуса, что облепает их обработку.

Недостатком данной схемы, как и предьщушей, является ее применимость только при жестких валах и высокой точности изготовления как вадов, так и отверстий корпуса.

Примеры конструктивного оформления узлов по схемам рис. 7.49. а, 6 представлены Н11же (см. рис. 12.4).

Схема по рис. 7.49, в. В опорах применяют раоиалыоде шариковые однорад-ные, шариковые или роликовые двухрядные сферические подшипники. Выбор того или другого типа подшипника определяют требуемые груэоподьемность и жесткость вала

Внутренние кольца подшипников закреплены на валу, наружные свободны и могут перемещаться вдоль отверстий корпуса. Величина перемещения ограничена зазорами z> которые устанавливают при сборке подбором компенсаторных прокладок К. Осевое плавание вала, если оно по величине не более осевого зазора в подшипниках, происходат за счет этого зазора относительно неподвижных наружных колец подшипников. Если осевое перемещение вала превосходит осевой зазор в псдшипнигах, то при плавании вала наружные кольца подшипников скользят в отверстиях корпуса, что приводит к изнашиванию поверхности отверстий. Для уменьшения изнашивания иногда в отверстия корпуса ставят сталыщте закаденные втулки.

Достоинство схемы - возможность ее применения при нежестких валах и при невысогаж степени соосности посадочных поверхностей вала и корпуса. К достоинствам можно отнести также отсутствие упоров для наружных колец подшипников в отверстиях корпуса.

Недостатки схемы: наличие трения скольжения наружшлх колец пошпипников по отверстиям корпуса; необходимость приложения значительной осевой силы для осуществления плавания вала; вв(у(ение стальных закаленных втулок удорожает опоры и снижает точность базирования вада.

7.9. ОПОРЫ СООСНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ВАЛОВ

Такие опоры выполняют, например, в соосном двужлупенчатом цилиндрическом редукторе рис 7.50, а также в многопоточных передачах. При этом на внутренней стенке корпуса рядом располагают разные по габаритам подшипники соосных вадов 1 к 2. Один из них является опорой быстромэднсте, а дру10й тихоходного вада. Сами валы фиксируют, как правило, по схеме враспор . На рис. 7.51 показаны варианты выполнения опоры соосно расположенных валов (бьиюснм! элемент I, рис. 7.50).

На рис. 7.51, о отверстая под подшипники выполняют непосредственно во внутренней стенке корпуса. Обработку отверстий ведут с двух сторон, образуя заплечики для подшипников в обоих отверстиях. Это создает определенные трудности при обработке. Однако при таком исполнении может быть достигнута наиболее высокая точность установки подшипников.

Расточку отверстия можно упростить, если вьтолнять его сквозным диаметром £b (по наружному диаметру большего подшипника, рис, 7.51, б). Но для установки подшипника с менывим наружным диаметром А применяют дополнительную деталь -кольцо 3. Кольцо фиксируют кольцевым выступом на наружной поверхности, вхсдяшим в канавку разъемного корпуса. Подшипники доводят до упора в торцовые поверхности кольца J, поэтому точность изготовления кольца должна быть высокой. Таким образом, некоторое упрощение расточки отверстия достигают применением кольца 3, выполнением канавки в корпусе и нсоиходимым применением съемной крышки во внутренней стенке корпуса.

В игаюлнении по рис. 7.51, в кольцо 3 не имеет фиксирующего выступа, а слсдажательно, не требуется и канавки для него в корпусе. Конструкция кольца Проще, обработка отверстия корпуса также проще. Но при этом валы 1 н 2 образуют общую систему. Регулирование осевого зазора для четырех подшипников обоих валов проводят сразу. Осевые силы, действующие на одном валу, нагружают подшипники другого вала, что является основным недостатком этого исполнения.

При выборе варианта исполнения можно ргксжодствсваться следующим:

- при исполнении по варианту рис. 7.51, а точность базирования вьшге, так как здесь нет дополнипупной детали со своими погрешностями и нет дополнительных сопряжений ее с корпусом;

- при постановке кольца 3 в случае применения в onqpax радиальных шариковых подшипников вариант по рис. 7.51, в следует предпочесть варианту по рис. 7.51, б как более простой и экономичный. Само собой разумеется, чю при подборе подшипников следует учитывать осевые силы, действующие как на вал 7, так и на вал 2.

В радиально-упорных подшипниках от радиальных нагрузок возникают осевые силы, дополнительно нагружающие подшипники. Поэтому в случае применения В опорах валсж таких подшипников надо расчетом определить, не будут ли подшипники вала / перетружены осевыми силами, действующими со стороны подпштшиков вала 2. При благоприятном результате расчета опоры валов следует проектировать по рис. 7.51, в. Если же осевые силы со стороны вала 2 вызывают чрезмерное увеличение размера подшипников вала 7, опоры валов следует проектировать по рис. 7.51, б.