Самоустанавливающиеся подшипники

Самоустанавливающиеся подшипники

Самоустанавливающиеся подшипники на сферических опорах применяют при l/d>1,5; при недостаточно жестких валах и корпусах, в опорах, разнесенных на большие расстояния; в опорах, расположенных в разных корпусах, когда трудно обеспечить точную соосность.

На рис. 709 изображены разновидности сферических самоустанавливающихся подшипников.

Конструкции (a) со сферической опорой небольшой длины применяют при малых осевых нагрузках или при отсутствии их.

В конструкции (б) вся наружная поверхность подшипника выполнена по сфере; подшипник может нести наряду с радиальными довольно значительные осевые нагрузки в обоих направлениях.

Разновидности сферических самоустанавливающихся подшипников

При повышенных осевых нагрузках увеличивают диаметр сферы и длину подшипника, в результате чего опорные поверхности размещаются ближе к краям подшипника (вид в), средний угол их наклона к оси подшипника возрастает, а, следовательно, увеличивается и способность нести осевые нагрузки.

Подшипники с полусферической опорной поверхностью (вид г), фиксируемые в гнезде корпуса пружинами, применяют при повышенной односторонней осевой нагрузке и незначительной радиальной.

Самоустанавливающиеся подшипники фиксируют от проворачивания стопорами, устанавливаемыми в корпусе (вид а) или в подшипнике (вид б). В стопорном устройстве должен быть предусмотрен зазор, допускающий самоустановку подшипника в необходимых пределах.

Опорные сферические поверхности подшипника и корпуса изготовляют из материалов, образующих антифрикционную пару. При установке в стальной корпус подшипник выполняют из бронзы или заливают его сферическую поверхность свинцовистой бронзой. При установке в чугунный корпус и корпус из легких сплавов подшипник делают стальным; твердость сферической поверхности должна быть более HRC 50.

Обязателен подвод масла (желательно под давлением) к сферическим поверхностям. На поверхности сферы целесообразно проделывать частую сеть замкнутых масляных каналов, обеспечивающих (при подаче масла под давлением) определенный гидростатический эффект, облегчающий самоустановку сферы.

Монтаж сферических подшипников в корпуса с разъемом в меридиональной или экваториальной плоскости не представляет затруднений. Установка в целые корпуса сложнее.

Короткие сферические подшипники устанавливают через проделанные в гнезде корпуса диаметрально противоположные пазы (рис. 710, а) длиной l, несколько большей диаметра Dсф сферы, и шириной b, несколько большей ширины подшипника. Подшипник вводят в пазы, повернув его на 90° по отношению к рабочему положению до упора в стопку сферическою гнезда. После этого подшипник поворачивают в рабочее положение, в результате чего он оказывается зафиксированным в осевом направлении стенками гнезда (вид б). От проворота подшипник фиксируют стопором.

Установка сфер в целые корпуса

При большой длине подшипника сферические опорные поверхности выполняют в виде выступов, а в корпусе проделывают ответные пазы (вид в). Подшипник заводят в гнездо в рабочем положении (вид г), поворачивают в плоскости, перпендикулярной к его оси, на угол, равный половине угла между выступами, и фиксируют в этом положении стопором (вид д).

На рис. 711, а показан самоустанавливающийся подшипник с демпфированием изгибных колебаний вала с помощью эластомерных колец, установленных по сторонам втулки.

Самоустанавливающийся подшипник с демпфированием изгибных колебаний вала с помощью эластомерных колец, установленных по сторонам втулки

В конструкции (б) самоустанавливаемость подшипника обеспечивается четырьмя цилиндрическими шипами, заведенными в продольные пазы корпуса (радиально-лучевое центрирование). Подшипник фиксируют в осевом направлении (например, упорами на валу, как показано на рисунке). Осевых нагрузок подшипник нести не может.

На видах (в, г) показаны конструкции, обеспечивающие частичную самоустанавливаемость за счет упругой деформации.

В конструкции (в) подшипник установлен в гнездо корпуса на коротком цилиндрическом поясе; концы его утонены. Упругие деформации посадочной поверхности и тонких концов подшипника позволяют ему приспосабливаться к перекосам вала. Недостаток конструкции состоит в том, что при изгибе концы подшипника принимают овальную форму в направлении изгиба; зазор между валом и подшипником по малой оси вала уменьшается.

В конструкции (г) радиальная жесткость концов подшипника увеличена посредством кольцевых ребер: вместе с тем концы подшипника могут деформироваться, следуя изгибным деформациям вала. Ребра служат также для охлаждения подшипника.

Некоторую свободу самоустановки вала обеспечивает «корсетная» расточка подшипников. Поверхности трения придают форму гиперболоида вращения; диаметр расточки у торцов делают на несколько сотых миллиметра больше, чем в середине.