Методы и стандарты монтажа (посадки) подшипников на вал

Главное назначение подшипника – служить опорой или упором вала в узле вращения какого-либо механизма, прибора или транспортного средства.

На валу предусматривается посадочное место, на котором тем или иным способом фиксируется внутреннее кольцо подшипника. Насчитывается более двух десятков типов и вариантов фиксации подшипников на валу. Рассматривать их все мы не будем, но попробуем разобраться, как именно выбирается способ посадки.

Базовыми документами, которые определяют способ посадки, являются вот эти ГОСТы, разработанные с учетом международных стандартов ИСО.

Для разных типов конструктивных узлов и условий эксплуатации ГОСТЫ предусматривают свои поля допусков, то есть диапазоны допустимых отклонений диаметров валов и внутренних колец подшипников.

При выборе полей допусков и соответствующего типа посадки учитываются следующие факторы:

• тип подшипника
• классы точности подшипника и вала;
• частота вращения;
• характер нагрузки на подшипник
  (постоянная или переменная, спокойная или ударная);
• жесткость вала;
• рабочие температуры;
• удобство монтажа и демонтажа.

Например, в электродвигателях или в шпинделях обрабатывающих станков вал вращается с постоянной и высокой скоростью.

Внутреннее кольцо подшипника должно быть максимально жестко зафиксировано на валу и вращаться с ним как единое целое.

Чем выше скорость вращения, тем выше требования к классу точности подшипника и вала и тем меньше поля допусков.

В таких случаях требуется посадка с натягом. Это позволяет избежать даже минимального продольного смещения подшипника вдоль вала или проворота внутреннего кольца по поверхности вала.

Радиальные шарикоподшипники роликоподшипники для электродвигателей, как правило, имеют цилиндрические отверстия и устанавливаются на вал прессовым инструментом или горячей посадкой.

Для горячего монтажа подшипника используется индукционный нагреватель

Тот же способ посадки часто используется и для крупногабаритных сферических роликоподшипников, которые широко применяются в горнодобывающей и строительной технике.

Они монтируются на посадочное место с помощью гидравлической шайбы. Это позволяет очень точно регулировать положение подшипника на валу и его остаточный радиальный зазор.

В шпинделях обрабатывающих станков и многих других высокоскоростных узлах используется другой способ жесткой фиксации подшипников – с помощью закрепительной втулки и стопорной гайки.

Закрепительная втулка и стопорная гайка поставляются в виде единого монтажного комплекта

Как происходит монтаж такого комплекта? Разрезную закрепительную втулку с резьбой располагают поверх посадочного места вала. На нее надевается подшипник с коническим отверстием. Далее надевается шайба и затягивается стопорная гайка.

Стопорная гайка поворачивается на заданный угол или с определенным усилием в соответствии с рекомендациями производителя.

Это позволяет точно регулировать величину остаточного радиального зазора или устанавливать подшипник с небольшим преднатягом.

Использование закрепительной втулки и стопорной гайки - это очень широко используемый способ. Его применяют для посадки на вал не только радиально-упорных шпиндельных подшипников, но и двухрядных радиальных шарикоподшипников, небольших сферических роликоподшипников и многих других.

Данный тип крепления обеспечивает точную осевую фиксацию подшипника и надежно страхует от проворота внутреннего кольца на валу.

Для корпусных подшипников, которые работают в составе подшипниковых узлов в различном промышленном оборудовании, жесткая фиксация на валу не столь критична. Здесь наличие небольшого люфта внутреннего кольца относительно вала допустимо, а в некоторых случаях – и желательно.

Многие модели корпусных подшипников имеют удлиненное внутреннее кольцо, которое выступает за габариты корпуса.

Как раз в этой выступающей части внутреннего кольца и располагаются те или иные фиксирующие устройства.

Такие подшипники с увеличенными внутренними кольцами крепятся на валах одним из двух методов:

• при помощи стопорных штифтов
• эксцентриковым фиксирующим кольцом, которое плотно охватывает вал по мере затягивания винтов.

Еще проще осуществляется посадка на вал сельскохозяйственных подшипников, например, работающих в дисковых боронах.

Во время полевых работ каждый час на счету. Так что для сельхозподшипников большое значение имеет простота и скорость монтажа и демонтажа.

Поэтому в дисковых боронах многих известных зарубежных производителей часто используются корпусные подшипники с квадратными и шестигранными отверстиями. Такая форма отверстий исключает проворот внутреннего кольца на валу без дополнительной фиксации. Поэтому данные подшипники легко заменить прямо в поле и с минимумом инструментов.

Мы рассмотрели лишь самые популярные способы посадки подшипников на вал. Более подробно узнать о них вы сможете у инженеров технического отдела Подшипник.ру!

Подписывайтесь на наш youtube канал

Подписывайте на наш канал, чтобы знать всё о современных подшипниках.

Подшипник.ру является экспертом в области подшипников и сервиса. А также авторизованным дистрибьютор ведущих мировых марок подшипников.