Регулировка подшипников качения

 

1. Цель работы

Работа предназначается для ознакомления студентов с одним из методов регулировки конических подшипников.

 

2. Некоторые сведения по регулировке подшипников

Подшипники качения являются наиболее распространенными видами опор вращающихся (качающихся) деталей машин. Их достоинства по сравнению с опорами скольжения следующие: малые потери на трение (особенно при пуске), меньший расход смазки и значительно меньшие требования к уходу, большая несущая способность (на единицу ширины), дешевизна при изготовлении и т. д.

К недостаткам следует отнести: ограниченную быстроходность, значительные радиальные габариты, малую демпфирующую способность и др.

Некоторые типы подшипников качения (например, конические) требуют регулировки, обеспечивающей нормальные условия их работы. Зазоры в подшипнике и упругие деформации его элементов под действием рабочей нагрузки вызывают осевые и радиальные вибрации вала, которые обычно недопустимы. Кроме того, дополнительные нагрузки ударного характера быстро выводят из строя сам подшипник.

При большом предварительном натяге происходит сильный нагрев подшипника, который также приводит его к разрушению.

При регулировке обычно создается небольшой предварительный натяг [1, с. 175–176]. Величина усилия для создания натяга регламентируется ГОСТ и для радиально-упорных подшипников составляет

 

F_{о min} = 1,58 F_r tgά ± 0,5F_a, (1)

 

где F_r – радиальная нагрузка на подшипник; F_a – осевая нагрузка; ά – угол контакта.

Знак (+) – для подшипника, который догружается от действия внешней нагрузки, (–) – для разгружаемого подшипника.

Усилие предварительного натяга выбирается по наибольшему из двух полученных значений.

Если в подшипниковом узле не предусмотрено компенсирующее устройство, поддерживающее постоянство величины предварительного натяга, то в процессе эксплуатации производят периодическую регулировку.

На рис. 1 изображен стенд для регулировки конических подшипников.

 

3. Оборудование

Гаечный ключ, динамометрический ключ, зубило, молоток.

 

4. Порядок выполнения работы

Отвертывается гайка 1, снимаются пружинные шайбы 2, а затем – фланец 3.

Разгибается ус стопорной шайбы 4, отвертывается контргайка 5 и снима-ется стопорная шайба 4.

Ослабляется гайка 6 регулировки подшипников и проверяется рукой легкость вращения ступицы 7.

По указанию преподавателя из таблицы 1 берутся данные для определения по формуле (1) величины минимального усилия предварительного натяга.

 

Таблица 1

 

Определение усилия предварительного натяга (F_{о min}) и момента трения в подшипниках (Т_тр)

 

Fr, Н
Fa, Н

 

Угол контакта для регулируемых подшипников составляет 16°.

По тарировочному графику (рис. 2) определяется момент трения в подшипниках, который соответствует вычисленному значению F_{о min}.

Данный график построен по результатам экспериментального исследования, поскольку определение Т_тр = f(F_{о min}) может быть выполнено с неизбежной погрешностью, учесть которую невозможно.

Затягивается гайка 6 (при этом ступица проворачивается от руки) и периодически проверяется момент трения в подшипниках динамометри-ческим ключом. Гайка 6 затягивается до тех пор, пока Т_тр не станет равным моменту трения, определенному по графику (рис. 2); допускаемое отклонение – ± 5 %.

После этого ставится стопорная шайба 4, затягивается и стопорится (путем загибания усов шайбы 4) контргайка 5.

 

Рис. 1. Стенд для регулировки подшипников

 

Устанавливается на место и закрепляется фланец 3.

Отрегулированный стенд представляется на проверку преподавателю.

 

5. Заключение

Объясняются последствия неправильной регулировки (зазор или чрезмерный натяг) подшипников.

Перечисляются основные виды разрушения подшипников качения и критерии их работоспособности.

Приводятся примеры других видов регулировки.

 

 

Рис. 2. Тарировочный график

 

6. Оформление отчета

– Подготовить титульный лист (см. образец на стр. 4).

– Изобразить схему установки для регулировки подшипников (см. рис. 1).

– Определение усилия предварительного натяга и момента трения в подшипниках с использованием формулы (1) и графика (рис. 2).

Дать заключение (см. пункт 5).

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Каковы достоинства и недостатки подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения?

2. По каким признаком классифицируются подшипники качения?

3. Дайте сравнительную характеристику роликоподшипников и шарико-под-шипников.

4. Расшифруйте условное обозначение конического подшипника по маркировке на торцевой поверхности одного из его колец.

5. Какая схема установки подшипников представлена на лабораторном стенде (см. рис. 1)?. Применительно к ней изобразите расчетную схему для опреде-ления нагрузок на подшипники.

5. Что понимается под эквивалентной динамической нагрузкой подшипника, как она определяется для радиально-упорных подшипников?

6. Что понимается под динамической грузоподъемностью, указанной в каталоге на подшипники качения?

7. В какой последовательности производится регулировка конических подшипников?

 

Библиографический список

 

1. Подшипники качения: справочник / Р. Д. Бейзельман, Б. В. Цыпкин, Л. Я. Перель. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5