Конструирование подшипниковых узлов - часть 2

Предварительный натяг подшипников. Предваритель-

ный натяг обязательно создается в спаренных                                  
радиально-упорных подшипниках. Предварительный натяг соз-
дается следующими основными способами [34]: 

– затяжкой подшипников на 

мерное осевое смещение наружных 
колец относительно внутренних; 

 

165

– затяжкой подшипников до 

получения определенного момента 
сопротивления вращению; 

– приложением к подшипни-

кам постоянной осевой силы (пру-
жинный натяг). 

Для реализации указанных 

способов известно много конструк-
тивных решений. 

При первом способе, напри-

мер, между внутренними и наруж-
ными кольцами парных подшипни-

ков устанавливают дистанционные втулки 1 и 2 (рис. 50) нерав-
ной длины. При сжатии колец подшипников в осевом направле-
нии в системе возникает натяг, определяемый разностью а длин 
втулок. Указанное значение для быстроходных валов принимают 
равным а = 0,05-0,07 мм.  

 1        2 

Рис. 50. Создание натяга 

дистанционными 

втулками 

Крепление подшипников. Торцовые поверхности колец 

подшипника являются базирующими. Они определяют положе-
ние подшипника относительно оси вала (отверстия). От положе-
ния этих поверхностей зависит степень перекоса колец. При зна-
чительном перекосе колец подшипник быстро изнашивается и 
выходит из строя. Для предотвращения перекоса кольца подшип-
ников надо точно базировать по их торцам. 

Кольца подшипников имеют небольшую жесткость. При 

запрессовке подшипника на вал из-за неравномерности приложе-
ния внешних сил и сил трения внутреннее кольцо деформирует-
ся. Чтобы выправить положение подшипника его внутреннее 
кольцо надо довести до заплечиков вала и плотно прижать к ним.  

Таким образом, внутренние кольца  подшипников за-

прессовываются до упора в заплечики вала. Очевидно, что 
заплечики должны быть строго перпендикулярны к оси по-
садочной шейки вала.  

Тип посадки внутреннего кольца при сборке зависит от 

класса точности подшипника. Для подшипников классов точно-
сти 0 и 6  посадочное место вала обрабатывается с основным от-
клонением k6, m6, n6. 

Кроме того, внутренние кольцо  подшипника должно быть 

зафиксировано на вале от осевого смещения. Основные способы 
крепления подшипника на вале приведены в табл. 30. 

Таблица 30 

Способы крепления подшипников на валу 

 

Эскиз 

Способ крепления 

 
 
 
 
 

Круглой гайкой и стопорной шайбой. Язы-
чок шайбы вводят в паз вала, а один из на-
ружных зубцов отгибают в прорезь круглой 
гайки 

 
 

 

166 

 
 
 

Двумя круглыми гайками, одна из которых 
выполняет роль контргайки. Между гайками 
устанавливают стопорную гайку. Наружные 
зубцы шайбы отгибают в один из пазов каж-
дой гайки. 

 
 
 
 
 

 
Упругой гайкой, имеющей радиальную про-
резь для стопорения затяжным винтом 

 

 

 

 
 
 
 

Упорной плоской шайбой 

 

 

Пружинным стопорным кольцом, вставлен-
ным в проточку на валу. Крепление приме-
няют при незначительных осевых нагрузках 

 
 
 
 

Упорные заплечики на валах и в отверстиях корпусов 

должны иметь достаточную высоту, чтобы кольца подшипников 
имели хорошую опорную поверхность. Если величину фаски ко-
лец подшипника обозначить r, то высоту заплечиков t приблизи-
тельно можно принять t 

≈ 2r. 

Отверстия корпусов под подшипники шпинделей и       

быстроходных валов должны выполняться с основным отклоне-
нием Н7. 

Основные способы крепления подшипников в корпусе 

приведены в табл. 31. 

Таблица 31 

Способы крепления подшипников в корпусе 

 

Эскиз 

Способ крепления 

 

 

 

167

 
 
 
 
 

С помощью глухих или сквозных фланцевых 
крышек, устанавливаемых в разъемном или 
неразъемном корпусе 

 

1. Пружинными стопорными кольцами, 
вставленными в проточки неразъемного кор-
пуса. Крепление применяют при незначи-
тельных осевых нагрузках. 

 
 
 
 

2. Упорными кольцами, устанавливаемыми в 
проточках разъемного корпуса. Упорное 
кольцо может состоять из двух половин или 
иметь прорезь шириной несколько больше 
диаметра вала, чтобы можно было снять 
кольцо без демонтажа подшипника 
 

 

 

 

Винтом с конусным концом, прижимающим 
распорную втулку к наружному кольцу под-
шипника 

 
 
 
 

 

168 

8.5. Смазка подшипников 

В технической системе "шпиндель" устройства и          

способы подведения смазывающего материала к трущимся 
поверхностям выделяются в отдельную подсистему смазки.                              

Эта подсистема взаимодействует с объектом смазки и со-
стоит из совокупности смазывающего материала и устрой-
ства, реализующего конкретный способ подведения смазки 
к объекту. 

При этом для каждого объекта смазки может быть 

создана отдельная подсистема смазки. При функционирова-
нии шпинделя подсистема смазки оказывает влияние на ве-
личину КПД, коррозию его деталей, уровень шума, созда-
ваемого подшипниками, долговечность и надежность. Работа 
шпинделя без смазки невозможна. 

Подсистема смазки отличается динамическими свой-

ствами. С течением времени смазывающий материал высы-
хает, густеет, уменьшается в объеме, в нем накапливаются 
продукты износа. Поэтому периодически приходится смазы-
вающий материал заменять. При этом известно, что система 
"шпиндель"  работает неудовлетворительно, когда смазы-
вающего материала подается к подшипникам качения и ма-
ло, и много. Когда смазки в подшипниках мало, то происхо-
дит их быстрый износ, повышается уровень шума. Если 
смазки в подшипниках много, то повышается момент сопро-
тивления вращению вала, увеличиваются потери мощности, 
подшипник нагревается. 

Таким образом, подсистема смазки должна обеспечить 

и поддерживать оптимальный режим работы подшипников 
качения шпинделя. Влияние смазки на работу шпинделя и 
его надежность не меньше, чем влияние конструктивных 
форм и размеров деталей. Смазку надо рассматривать как 
один из элементов конструкции. 

8.5.1. Смазывающие материалы