Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 227
Скачиваний: 3
вала. В варианте, изображенном на рис. 15.63, в, наружное кольцо подшипника крепится с помощью разрезного пружинного кольца.
Нестандартные подшипники качения. В приборостроении нахо
дят довольно широкое применение нестандартные подшипники
а)
г) 77%77Л
А
Рис. 15.61 |
Рис. 15.62 |
качения. Такие подшипники изготовляются применяющими их предприятиями или подшипниковыми заводами по особому заказу. Каждый случай применения нестандартного подшипника должен
Рис. 15.63
быть тщательно обоснован, особенно при изготовлении его на неспе циализированном подшипниковом предприятии, так как обеспече ние достаточной точности подшипников, высокой чистоты рабочих поверхностей при большой их твердости связано со значительными трудностями.
В отличие от традиционных конструкций подшипниковых узлов в опоре вращения применен только один подшипник. Для регу лирования зазора в подшипнике наружное кольцо подшипника
выполнено из двух половин 2 |
и 3, |
сближение которых достигается |
с помощью регулировочной |
гайки |
/. |
Для упрощения производства специальных подшипников иногда вместо точно и чисто обработанных монолитных колец при бегают к установке шариков на кольцах из калиброванной про волоки, уложенных в сравнительно грубо обработанные канавки.
На рис. 15.67 изображены проволочные подшипники — радиальный (а) и упор ный (б). Нагрузочная способность таких подшипников существенно ниже, чем у подшипников с коническими или вну тренними тороидальными рабочими поверхностями колец; к преимуществам проволочных подшипников можно отне сти их сравнительную простоту и деше визну изготовления.
В гигроскопических приборах наш ли применение трехколечные разновращающиеся подшипники (рис. 15.68). При помощи механизма (не изображен на рисунке) шестерни 2 и 5, жестко связанные со средними кольцами 3 и 4, приводятся во вращение в противопо
ложных направлениях с одинаковой по величине угловой ско ростью; скорость вращения средних колец значительно больше угловой скорости вращения внутренних колец, жестко связанных с валом. Опорные платики / и 6, закрепленные на шестернях 2 и 5, ограничивают осевые перемещения вала. Исключительное преиму щество опор такого вида — значительное уменьшение момента трения (см. п. 2.8). На рис. 15.69 представлена конструктивная
Рис. 15.70
схема карданова подвеса гироскопа с трехколечными подшипни ками. Электродвигатель А через систему зубчатых колес приводит во вращение в противоположных направлениях средние кольца подшипников. Направление вращения электродвигателя через определенные промежутки изменяется (см. п. 2.8).
В ряде приборов, например в гироскопических, применяются скоростные шарикоподшипники, скорость вращения которых дохо дит до 30 ООО об/мин и более. К таким подшипникам-предъявляются повышенные требования по чистоте рабочих поверхностей и точ ности обработки, поэтому для них назначаются классы точности А и С по ГОСТ 520—55 (классы 4 и 2 по ГОСТ 520—71). При п ^
15 000 об/мин применяют однорядные радиальные шарикопод шипники.
При большем числе оборотов целесообразно применять: разъемные шарикоподшипники, что позволяет выполнить динами ческую балансировку вала с внутренними кольцами; шарикопод шипники с цельными (нештампованными) сепараторами; подшип ники с упорными буртиками, что упрощает расточку посадочных отверстий в корпусе и повышает точность расточки. Большие пре имущества имеют высокоскоростные шарикоподшипники, у кото рых совмещены внутренние кольца (рис. 15.70, а) и наружные кольца двух подшипников (рис. 15.70, б). Это позволяет свести к минимуму погрешности обработки посадочных мест для наруж ных или внутренних колец и исключить погрешность обработки самих колец.
Среди нестандартных подшипников, применяющихся в прибо ростроении, до сих пор важное место занимают миниатюрные на сыпные подшипники. Некоторые виды таких подшипников приве дены в табл. 15.6. Такие подшипники могут применяться в новых разработках после согласования с предприятиями подшипниковой промышленности.
Наружный диаметр миниатюрных шарикоподшипников может быть доведен до 1—2 мм. Существенная экономия в габаритах здесь
достигнута |
совмещением внутреннего кольца с валом. Различные |
||
виды цапф, |
применяемых |
в миниатюрных |
шарикоподшипниках, |
изображены |
на рис. 15.71. |
Миниатюрные |
насыпные шарикопод |
шипники с успехом применяются вместо опор на центрах и кернах в измерительных приборах.
На рис. 15.72 изображен пример установки валика на двух ми
ниатюрных подшипниках. Левый подшипник помещен в |
гильзу |
/ , ввинченную в плату и законтренную гайкой 2. Выборка |
зазоров |
производится с помощью пружины 3.
Смазка подшипников. Целью смазки подшипников качения является: а) уменьшить трение скольжения (оно возникает между телами качения и сепаратором, бортами колец и роликов, сопут ствует трению качения вследствие упругих деформаций перекаты вающихся тел); б) способствовать равномерному распределению тепла; в) предохранить от загрязнения и защитить от коррозии,
низких температурах. Различаются следующие виды твердых смазок: пленки металлов (никеля, серебра, золота, индия и др.); самосмазывающиеся материалы на основе полимеров; твердые сма зочные покрытия на основе дисульфида молибдена (MoS2 ). Пленки металлов наносятся на сепараторы, а иногда и на беговые дорожки; для этого применяют гальванический способ покрытия и распыле ние. Из самосмазывающихся материалов изготовляют сепараторы. Д л я этого применяют фторопласт, сочетая его ввиду недостаточ ной механической прочности и других недостатков с порошком
|
|
никеля и дисульфидом мо |
|||||||
|
|
либдена; |
иногда фторопла |
||||||
|
|
стовую основу |
сепаратора |
||||||
|
|
заключают |
в |
металличе |
|||||
|
|
ский |
каркас. |
|
Наибольшее |
||||
|
|
распространение |
из |
твер |
|||||
|
|
дых |
смазок |
получил |
ди |
||||
|
|
сульфид |
молибдена. |
Он |
|||||
|
|
наносится |
на |
поверхность |
|||||
|
|
сепараторов |
распылением, |
||||||
|
|
а также втиранием суспен |
|||||||
|
|
зии |
порошка |
в |
спиртах, |
||||
Рис. 15.73 |
в |
маслах |
и т. д. |
|
|
||||
|
Уплотняющие |
устрой |
|||||||
|
|
ства. |
При |
конструирова |
|||||
нии механизмов |
приборов необходимо |
обеспечить |
их |
изоляцию |
|||||
от внешней среды с'тем, чтобы^исключить |
попадание |
посторон- |
|||||||
них^частиц и влаги. Это достигается |
применением |
герметических |
|||||||
корпусов'для ^электроизмерительных |
приборов, |
часов, фотоаппа |
|||||||
ратов, кинокамер |
и др. В ряде случаев необходимо |
предусмотреть |
|||||||
индивидуальную |
защиту подшипников от внешней среды, напри |
||||||||
мер в местах выхода валиков предотвратить утечку |
масла. Д л я |
||||||||
этого применяют |
уплотняющие средства: сальниковые и манжет |
||||||||
ные уплотнения; щелевые и лабиринтные. |
|
|
|
|
|
|
|||
В уплотнениях первого вида сальник, резиновая манжета на |
|||||||||
ходятся в непосредственном соприкосновении |
с |
вращающимся |
валом. Такой тип уплотнения весьма надежен, но вызывает суще ственные потери на трение. Некоторое уменьшение потерь на тре
ние |
достигается повышением чистоты обработки шейки |
валика |
под |
сальником или манжетой. На рис. 15.73, а приведен |
пример |
сальникового уплотненияс войлочной набивкой, анарис. 15.73,6— уплотнения с резино-металлической манжетой. В ряде отраслей промышленности разработаны нормали на сальниковые войлочные уплотнения, а на резиновые манжетные уплотнения разработан ГОСТ 8752—70.
Вторая группа уплотнений, позволяющая устранить проникно вение посторонних частиц в подшипник, основывается на создании устройств с узкими щелями или лабиринтами. Защитные свойства таких уплотнений ниже, чем в сальниковых и манжетных уплотне-
ниях, но потери на трение значительно ниже. На рис. 15.74, с при веден пример щелевого уплотнения с вращающейся защитной шай бой, а на рис. 15.74, б — одна из разновидностей лабиринтного уплотнения. Подшипниковой промышленностью выпускается не
сколько типов шарикоподшипников со встроенными защитными и уплотнительными устройствами. Подшипники с такими защит ными устройствами применяются при жестких габаритных и весо вых ограничениях.
15.14.К Л А С С Ы Т О Ч Н О С Т И
ИП О С А Д К И П О Д Ш И П Н И К О В
При проектировании подшипниковых узлов, основываясь на предъявляемых к ним требованиях, конструктору необходимо на значить не только тип и размер подшипника качения, но и класс его точности, номер ряда радиального зазора, типы посадок в соедине ниях вал — внутреннее кольцо, корпус — наружное кольцо.
Классы точности подшипников. Класс точности подшипника определяет: а) отклонения размеров посадочных мест колец от но минала; б) радиальное и боковое биения колец; в) чистоту поверх ности беговых дорожек; г) разноразмерность тел качения в одном подшипнике. ГОСТ 520—55 предусмотрены следующие классы
точности: |
Н — нормальный; П — повышенный; |
В — высокий; |
|
А — особо |
высокий; |
С — сверхвысокий. Кроме |
того, предусмот |
рены промежуточные |
классы точности ВП, АВ и СА (буква слева |
указывает класс точности внутреннего и справа — класс точности наружного кольца). В промежуточных классах предусматривается, что внутренние кольца изготовляются по классу точности на один номер выше, чем наружные кольца. Подшипники классов точности С и А применяются в опорах высокой точности (для зубчатых колес 6-й степени и выше, в высокоскоростных и чувствительных опорах и т. д.). Повышение класса точности подшипников сопровождается увеличением их стоимости. Подшипник класса С при прочих рав-