Почему расположение подшипников необходимо определять на этапе редуктора Selection?
Многие пользователи понимают редукторы как «расчет мощности, фиксированного передаточного числа и выбор номера корпуса машины». Расположение подшипников часто оставляют на усмотрение сборочного цеха. В результате после использования оборудования в течение одного или двух лет подшипник входного конца часто нагревался, а червячный вал издавал периодические шумы редуктора . При его разборке выяснилось, что проблема была не в самом подшипнике, а в несущей конструкции: оба конца были застопорены, вал от нагрева растянулся и ему некуда было идти, подшипник раздавился и удалился. Расположение подшипников определяет, как расположена система валов, как компенсируется тепловое удлинение и кто воспринимает осевую силу. Это элемент проектирования, который должен быть подтвержден на этапе Selection. Если возникнет проблема, если его поменяют, стоимость будет заключаться в возврате всего устройства на завод.
Три механизма поддержки: сравнение применимых границ
Договоренность | Конструктивные особенности | Применимые случаи |
|---|
Фиксировано с обоих концов | Каждая из двух точек ограничивает одно направление и соединена вместе в двух направлениях. Между торцевой крышкой и наружным кольцом имеется термокомпенсационный зазор c=0,2~0,4 мм. | Валы с коротким пролетом и низким нагревом, например, вал-шестерня небольшого мотор-редуктора. |
Фиксированное плавание | Один конец расположен в двух направлениях, воспринимая осевую силу, в то время как другой конец может свободно расширяться и сжиматься для компенсации теплового удлинения. | Общие методы для валов со средними и большими пролетами и большими перепадами температур, червячных валов редукторов и шпинделей вентиляторов. |
Двухконечный тип плавания | Оба конца не расположены в осевом направлении, а положение вала определяется зацепляющейся парой. | При осевом положении ведомого вала елочной передачи самоцентрируется шестерней |
Наиболее часто используемый тип редуктора — фиксированный плавающий, учитывающий точность позиционирования и тепловую компенсацию; короткие валы с пролетом менее 300 мм можно упростить до фиксированного типа на обоих концах, а удлинение компенсируется за счет оставления зазора.
Фиксированный конец: выбор типа и контроль осевого зазора
Фиксированный конец должен выдерживать двунаправленную осевую силу. Существует три наиболее часто используемых типа: радиально-упорные шарикоподшипники, установленные парами (лицевая сторона или спина к спине, универсальные сборочные серии могут напрямую обеспечивать небольшой зазор или небольшой предварительный натяг), пары конических роликоподшипников (поставляются в соответствии с парным зазором, нет необходимости регулировать после установки), радиальные шарикоподшипники или двухрядные радиально-упорные подшипники (случаи с небольшой осевой силой и общими требованиями к расположению). При этом следует обратить внимание на распределение радиальной и осевой нагрузки редуктора . Комбинация шарикоподшипников с четырехточечным контактом и цилиндрических роликоподшипников подходит для входных валов с большими осевыми и радиальными нагрузками, воспринимаемыми соседними подшипниками.
Осевой зазор является ключевым моментом для принятия фиксированного конца. Если червячный вал червячного редуктора переместится более чем на 0,1 мм, раздастся сильный и низкий ударный звук. Обычно осевой зазор контролируется в пределах 0,05 мм: добавьте или снимите регулировочную прокладку 0,02~0,05 мм между торцевой крышкой и наружным кольцом. После установки с помощью циферблатного индикатора измерьте конец вала и исправьте большое отклонение по частям. Сторона червячной передачи фиксируется стопорным кольцом или круглой гайкой на заплечике вала для подавления перемещения в пределах 0,05 мм.
Ходовая часть: расчет термического удлинения и выбор группы зазоров
Величина перемещения подвижного конца рассчитывается на основе теплового удлинения: ΔL = α × L × ΔT и коэффициента линейного расширения стали α ≈ 11,8×10⁻⁶/℃. Например: размах червячного вала составляет 400 мм, а разница температур подшипников после работы рассчитывается как 50°С, ΔL = 11,8×10⁻⁶×400×50 ≈ 0,24 мм – это минимальная величина расширения, которую необходимо зарезервировать для свободного конца. Если останется меньшее количество, вал все равно будет согнут, а наружное кольцо подшипника будет извиваться в посадочном отверстии и станет горячим, что становится наиболее легко упустить из виду при исследовании причины нагрева в редукторе .
Реализация мобильного терминала | Ключевые моменты практики |
|---|
Цилиндрический роликоподшипник типа NU/N (рекомендуется) | Ролики могут свободно перемещаться по дорожке качения наружного кольца, а внутреннее и наружное кольца должны быть зафиксированы в осевом направлении. Расширение и сжатие происходят внутри дорожки качения. |
Наружное кольцо радиального шарикоподшипника, скользящее | Посадочное отверстие расширяется и между наружным кольцом и торцевой крышкой остается осевой зазор 0,5–1 мм. Сопрягаемая поверхность покрыта противоскользящим клеем. |
Группа зазоров также должна быть подобрана: для внутреннего кольца подшипника и вала обычно используется переходная посадка К6. Помеховой нагрев съест часть первоначального зазора. Для обычных переходников выберите группу C3; для тяжелых нагрузок, высоких температур и большого натяга во внутреннем кольце рассмотрите группу C4. Во время установки подшипник можно подвергнуть горячей нагрузке и нагреть до 80–100 ℃. Закалка повредит твердость, если она превысит 120 ℃.
Предварительный натяг и регулировка: два распространенных недоразумения
Предварительная нагрузка делится на две категории: позиционная предварительная нагрузка (гайки и шайбы прижимают внутреннее и наружное кольца на место) и предварительная нагрузка постоянного давления (нагружение пружины постоянным усилием). Умеренная предварительная нагрузка радиально-упорных и конических роликоподшипников может повысить жесткость и точность вращения. Когда рабочий зазор немного больше нуля, усталостная долговечность самая продолжительная; как только зазор попадает в значительный отрицательный диапазон, срок службы резко сокращается, а повышение температуры усиливается. Два высокочастотных недоразумения: во-первых, подвижный конец притворяется мертвым так же, как и неподвижный, и сбрасывать тепловое удлинение некуда; во-вторых, преднатяг лучше больше, чем меньше, в результате корпус уже через полчаса холостого хода будет горячим, и в итоге его переделывать можно будет только с заменой подшипника редуктора.。
Приемка сборки осуществляется по трем точкам: измеренное осевое перемещение циферблатного индикатора соответствует расчетному значению (вал червяка ≤ 0,05 мм), разница между температурой положения подшипника и базовой линией фиксируется поточечно после работы на холостом ходу (локальный обзор превышает 15°С), звук при работе равномерный без периодического воздействия. Данные сохраняются в качестве базовой линии для сравнения при следующей проверке.
Поместите план планировки на свое устройство
Единого ответа на вопрос о расположении подшипников не существует. Диапазон, повышение температуры, осевая сила и ориентация установки (M1~M6) изменят вывод. Как производитель редукторов, Hangzhou Weigao Transmission может предоставить комплексные машинные решения, включая опорные конструкции, в соответствии с вашими условиями работы, охватывая ряд продуктов, таких как закаленные цилиндрические шестерни, червячные передачи и циклоидальные вертушки. Бесплатные расчеты параметров приветствуются.
