Рабочий радиальный зазор подшипника

ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В ШАРИКОПОДШИПНИКОВЫХ ОПОРАХ

Рабочий радиальный зазор подшипника

Внутренние зазоры подшипника определяют относительную подвижность его колец. Различают два вида зазоров [11, 13]; радиальные и осевые. Радиальный зазор - это суммарный зазор между телами качения и поверхностями качения колец в плоскости, перпендикулярной к оси вращения подшипника. Осевой зазор - полное перемещение одного из колец подшипника в осевом направлении из одного крайнего положения в другое при неподвижном другом кольце. По способу регулирования внутренних зазоров подшипники разделяются [13] на три группы: нерегулируемые, регулируемые и монтируемые с предварительным натягом.

Различают [1,11,13] три вида радиальных зазоров: начальный , посадочный и рабочий :

где

– изменение радиального зазора подшипника, вызванное натягом посадки колец подшипника;

– изменение радиального зазора, вызванное температурными деформациями элементов подшипника;

– изменение радиального зазора, обусловленное упругой деформацией элементов подшипника при силовом его нагружении.

Следует отметить, что при сборке опор с подшипниками регулируемого типа (разборные радиально-упорные подшипники) изменение радиального зазора, обусловленное посадочными натягами, может быть скомпенсировано или уменьшено соответствующим перемещением одного из колец подшипника.

Изменения радиального зазора, вызванные изменением рабочей температурой опоры и изменением нагрузки на подшипники, определяются следующими соотношениями:

Здесь натяги соединений определяются соотношениями

– суммарные натяги посадок колец подшипника на вал и в корпусе:

– средние натяги посадок колец:

– верхние и нижние предельные отклонения размеров соответствующих посадочных поверхностей;

– допуск соответствующего размера посадки;

– изменение натяга посадки, вызванное неидеальностью формы посадочной поверхности:

– коэффициенты, связанные с относительной геометрической точностью формы посадочной поверхности; коэффициенты n_i могут принимать значения – 0.6,0.4, 0.25 и менее 0.25 для относительной геометрической точности A,B,C и особо высокой точности соответственно [4];

– уменьшение натяга, вызванное смятием микронеровностей посадочных поверхностей [4]:

– параметры шероховатости соответствующих посадочных поверхностей: i =1 наружного кольца, i =2 внутреннего кольца вала и корпуса соответственно;

– изменение натяга посадки, обусловленное температурными деформациями элементов соединения;

– температурные коэффициенты линейного расширения материалов контактируемых тел: вала, корпуса и колец подшипника;

– температура сборки узла (обычно ).

Коэффициенты формулы (1.3) определяются следующими соотношениями:

если , то (1.11)

если , то (1.12)

если , то (1.13)

если , то (1.14)

Здесь

(1.15)

(1.16)

(1.17)

– модуль упругости и коэффициент Пуассона материалов контактируемых элементов узла соответственно: подшипника, корпуса и вала;

– радиусы дорожек качения наружного и внутреннего колец подшипника;

– диаметр отверстия в валу (если оно есть) и диаметр “приливной” части корпуса, в которой располагается посадочная поверхность наружного кольца подшипника соответственно.

В формуле (1.5) для определения усилия, действующего на наиболее нагруженный шарик подшипника, имеем следующее выражение [ 13 ]:

(1.18)

Здесь

– радиальная нагрузка подшипника;

a – угол контакта подшипника;

– коэффициент, зависящий от числа шариков z (см. табл. П2)

Заметим, что при расчете по формуле (1.5) имеет размерность мкм, если и имеют размерности соответственно Н и мм.

Приведенные соотношения позволяют рассчитать рабочий зазор подшипника в любых условиях его эксплуатации.