Многорядная установка подшипников

Многорядная установка подшипников

Многорядная установка подшипников

Многорядную установку подшипников применяют для увеличения несущей способности подшипниковых узлов и уменьшения нагрузки на каждый подшипник, что особенно важно в быстроходных опорах.

Главным в многорядных установках является обеспечение равномерной нагрузки на подшипники. Для подшипников, несущих радиальные нагрузки, задача решается точным выполнением посадочных поверхностей наружной и внутренней обойм, заключением подшипников в равномерно жесткие корпуса или применением упругих корпусов.

Труднее добиться равномерного распределения осевой нагрузки. При неточном изготовлении и монтаже осевая нагрузка воспринимается только одним подшипником, остальные подшипники не участвуют в работе или участвуют в незначительной степени.

Применение предварительного натяга и повышение точности изготовления подшипников позволили решить и эту задачу. Сейчас многорядные установки получили широкое распространение.

На рис. 804, а, б показан один из ранних способов обеспечения равномерного осевого нагружения последовательно установленных подшипников.

Подшипники заключены каждый в свой корпус, концентрично расположенный в корпусе смежного подшипника. Длину дистанционных колец 1 (вид а) выбирают с таким расчетом, чтобы в свободном состоянии торцы корпусов выступали по отношению к торцам смежного корпуса на величины (с) и (c’) равные осевым деформациям подшипников при нагрузке строго одинаковой силой на испытательном стенде. Затем узел сжимают под прессом до совпадения торцов всех корпусов. Корпуса подшипников в этом положении фиксируют коническими штифтами 2 (вид б). При этом подшипники приобретают предварительный натяг, степень которого определяется величинами (с) и (с’). Без предварительного натяга остается только последний подшипник (установленный во внешнем корпусе).

При нагружении осевой силой, противоположной направлению натяга (светлая стрелка), нагрузка распределяется между подшипниками в меру натяга (при равенстве предварительных натягов — поровну). Крайний незатянутый подшипник несет преимущественно радиальные нагрузки и фиксирует вал в направлении, противоположном действию силы.

Такая система, требующая индивидуальной регулировки и сборки узла и, следовательно, не приспособленная к массовому производству, в настоящее время уступила место более совершенным конструкциям.

Многорядная установка подшипников

В конструкции (в) подшипники посажены в общий корпус, разделены на валу и в корпусе дистанционными кольцами и стягиваются гайкой 3. Длину последнего (со стороны затяжки) дистанционного кольца 4 в корпусе выбирают с таким расчетом, чтобы при плотной установке между кольцом и наружной обоймой смежного подшипника оставался расчетный зазор s.

При затяжке гайки 3 вся группа передних подшипников смещается на величину s, приобретая натяг. Задний подшипник остается без натяга.

Система может нести повышенную осевую нагрузку в сторону, противоположную натягу (в направлении стрелки). В обратном направлении нагрузку несет только крайний, незатянутый подшипник; остальные подшипники, разгружаясь от предварительного натяга, нагрузку в обратном направлении практически не несут.

Если узел должен нести повышенную осевую нагрузку в направлении, противоположном указанному стрелкой, то следует или изменить направление натяга, т. е. перенести гайку 3 налево, или затягивать внутренние обоймы подшипников гайкой 3, оставив зазор между последним дистанционным кольцом на валу и внутренней обоймой смежного подшипника.

Для достижения равномерного натяга подшипники перед сборкой группируют по их упругой осевой деформации под определенной испытательной нагрузкой. На сборку узла подают только подшипники с одинаковой упругой податливостью.

В конструкции (г) натягу подвергают все подшипники путем затяжки гаек 6, 7 до выбора зазоров (s) и (s'). Система несет повышенные осевые нагрузки в сторону, указанную стрелкой.

Равномерное распределение осевой нагрузки между подшипниками многоподшипниковых систем можно осуществить без предварительного натяга, применяя подшипники повышенной точности (вид д).

Главное условие в данном случае — это точное совпадение торцов наружных и внутренних обойм подшипников. Первоначальная осевая жесткость подшипников должна быть одинаковой для всех подшипников.

Система может нести повышенные осевые нагрузки в обоих направлениях.

Многорядная установка радиально-упорных подшипников (вид е) рассчитана на большую осевую нагрузку, направленную в одну сторону. Осевую нагрузку несут три подшипника, четвертый является замыкающим и фиксирует вал в направлении, обратном действию основной нагрузки. Равномерная нагрузка подшипников достигается точностью размеров и одинаковостью осевой жесткости подшипников.