Подшипниковый узел |
|
Модель корпусного подшипника |
Большинство типов подшипников качения и скольжения доступны в виде готовых к установке подшипниковых узлов, тем самым устраняется необходимость подбора отдельных компонентов и их сборки. Подшипник устанавливается в прочный корпус, поэтому подшипниковые узлы еще называют корпусными подшипниками. Они обеспечивают восприятие радиальных, осевых или комбинированных нагрузок в случаях, когда наличие посадочных отверстий для подшипника в станине станка нежелательно или нецелесообразно.
Подшипниковые узлы скольжения
Существуют различные типы подшипниковых узлов скольжения: стационарные неразъемные с корпусом из чугуна; стационарные с заливкой баббитом (разъемные или неразъемные); фланцевые и натяжные подшипниковые узлы; втулочные стационарные узлы подшипников скольжения, самосмазывающиеся и с твердой пленкой; гидродинамические и гидростатические стационарные узлы. Корпусной подшипник скольжения может состоять из корпуса с отверстием, в котором установлен подшипниковый вкладыш, или разъемного корпуса с цельным или разъемным подшипником.
Стационарные подшипниковые узлы с гидродинамическими втулочными подшипниками работают на небольших скоростях таким же образом, как и подшипники скольжения с консистентной смазкой, то есть, с граничной пленкой. Тем не менее, с ростом скорости в них образуется сплошная пленка смазки, устраняющая непосредственный контакт металлических частей. Чаще всего они применяются в мощных вентиляторах, турбинах и дизель-генераторах.
Подшипниковые узлы качения
Большинство подшипников качения, используемых в корпусных узлах, имеют консольное расширение внутреннего кольца и встроенное запорное устройство для фиксации подшипникового узла на валу. Есть два основных типа запорных устройств в узлах подшипников: винтовое зажимное устройство и эксцентриковое запорное кольцо. Оба этих типа обеспечивают скользящую посадку валов со шлифовкой обычного качества. Корпусные подшипники с консольным внутренним кольцом имеют специальное название: подшипниковые узлы типа Y.
Винтовое зажимное устройство имеет два зажимных винта, вкрученных в отверстия в консольной части внутреннего кольца корпусного подшипника. В другом варианте конструкции на консоль внутреннего кольца надевается хомут. Зажимные винты вкручиваются в хомут и прижимают вал через нерезьбовые отверстия в консольной части внутреннего кольца подшипника.
Эксцентриковое запорное кольцо имеет с внутренней стороны кольцевой желоб, эксцентриковый по отношению к валу, и устанавливается на соответствующий выступ на консольной части внутреннего кольца. Фиксация осуществляется поворотом кольца в определенное положение, в котором достигается необходимое удерживающее усилие, перпендикулярное валу. Зажимной винт в данном случае предотвращает ослабление хомута при вращении в обратную сторону. Необходимо понимать, что это мера предосторожности, и частое обратное вращение вала недопустимо. Если вал может свободно вращаться в обоих направлениях, эксцентриковые запорные кольца применяться не должны.
Корпусные шариковые подшипники обычно имеют сферическую наружную поверхность наружного кольца и допускают угловой перекос вала. Цилиндрическое наружное кольцо допускает осевое перемещение при скользящей посадке.
Цилиндрические, сферические и конические роликовые подшипники также доступны для установки в подшипниковых узлах. Так как роликоподшипники обычно используются для тяжелых условий работы, им может потребоваться более жесткое крепление к валу. Роликоподшипники фиксируются на валу несколькими способами, включая требующие специальной обработки вала (резьба, шпоночный паз, конический или многоступенчатый вал), а также запорные кольца, не требующие таковой. Простейший способ установки – это скользящая посадка с хомутом и зажимным винтом, поэтому он наиболее прост для сборки прямо на месте. Иногда они устанавливаются при помощи втулки, гайки и шайбы.
Многие крупногабаритные подшипники устанавливаются и снимаются с помощью гидравлической напрессовки внутреннего кольца на вал. Также применяется термоусадочная посадка на вал.
Разъемные роликовые подшипниковые узлы обеспечивают легкую замену без необходимости демонтажа остальных частей конструкции и лучше всего подходят для применения там, где замена представляет определенные трудности, например, если вал имеет большую длину или плотную посадку составных частей. Компоненты подшипника разделяются на две половины, их можно извлечь и собрать, не затрагивая окружающие детали трансмиссии.