Выбор типа подшипников.
Габариты подшипников качения назначают на первом этапе компоновки (эскизного проектирования) сугубо ориентировочно – по ширине В = 18…27 мм, по диаметру наружных колец D =70..120 мм. Меньшие значения рекомендуются для входных валов; большие – для выходных валов редукторов средних размеров общего назначения (aw £ 350 мм). Для промежуточных валов можно брать усредненные значения.
Перед размещением подшипников решается вопрос об их смазке. Система смазки выбирается в зависимости от скорости вращения тихоходных зубчатых колес. Если скорость небольшая (v£ 2 м/с), способ разбрызгивания может не обеспечить смазку подшипников и тогда для подшипников планируют раздельную смазку (пластичными маслами).
Для дальнейшего конструирования необходимо выбрать тип и размеры подшипника по воспринимаемым нагрузкам и диаметру вала. Ниже приведены виды наиболее часто используемых подшипников.
На рис. 1.7 представлены типы подшипников: а – шариковый радиальный; б – шариковый двухрядный сферический; в – роликовый радиальный; г – шариковый радиально-упорный; д – роликовый радиально-упорный; е – шариковый упорный. Ниже даны основные размеры подшипников.
Выбор типа подшипника зависит от вида редуктора. Для опоры валов редукторов с цилиндрическими прямозубыми колесами чаще всего используют шариковые радиальные подшипники (рис. 1.7, а) легкой серии. Если при последующих расчетах грузоподъемность подшипника окажется недостаточной, применяют подшипники последующих серий большей грузоподъемности.
В цилиндрических редукторах с косозубыми колесами применяют шариковые радиально-упорные подшипники (рис. 1.7, г), а при больших нагрузках и размерах редукторов – конические роликовые (рис. 1.7, д).
Конические и червячные колеса должны быть точно зафиксированы. Поэтому в силовых передачах для опор валов конических и червячных колес применяют конические роликовые подшипники. Здесь также первоначально выбирают подшипники легкой серии. В опорах червяка в силовых червячных передачах из-за больших силовых нагрузок применяют шариковые радиально-упорные и роликовые конические подшипники.
Для опор плавающих валов шевронных передач применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (рис.1.7, в).
а б в г д е
Размеры основных типов подшипников
Рис. 1.7. Типы подшипников качения и их размеры.
Подшипники сферические двухрядные (рис. 1.7, б) применяются при больших перекосах или длинных валах. Упорные подшипники (рис. 1.7, е) используются при значительных осевых нагрузках.
В конструкции подшипниковых узлов должны быть предусмотрены способы фиксации положения вала от осевых смещений. Для этой цели используются два типа опор: фиксирующие и плавающие. В фиксирующих опорах ограничивается осевое перемещение вала в одном или в обоих направлениях. В плавающих опорах осевое перемещение вала в любом направлении не ограничено. Фиксирующая опора воспринимает радиальную и осевые силы, а плавающая опора – только радиальную. Плавающие опорычасто используются в червячных передачах (рис.2.13)
На рис.1.8 – 1.12 показана вторая эскизная компоновка различных редукторов.
Рис.1.8. Второй этап эскизной компоновки цилиндрического и конического одноступенчатого редуктора
Рис.1.9. Второй этап эскизной компоновки червячного одноступенчатого редуктора с нижним расположением червяка
Рис. 1.10. Второй этап компоновки двухступенчатого цилиндрического редуктора
При раздвоенной быстроходной (или тихоходной) ступени (рис.1.11) колеса расположены симметрично относительно опор, что приводит к меньшей концентрации нагрузки по длине зубьев, чем при применении обычной развернутой. Это позволяет иметь в рассматриваемом случае менее жесткие валы.
Соосная схема (рис.1.12) позволяет получить меньшие габариты по длине: это ее основное преимущество. В соосных редукторах быстроходная ступень обычно недогружена, так как силы, возникающие в зацеплении колес тихоходной ступени значительно больше, чем в быстроходной, а межосевые расстояния ступеней должны быть одинаковы (аwБ = аwТ). Указанное обстоятельство является одним из основных недостатков соосных редукторов.