Одной лишь посадки с натягом во многих случаях не достаточно при установке подшипника на вал или в корпус, чтобы подшипник не совершал осевое перемещение, особенно при наличии осевой нагрузки или несоосности.

Способ фиксации колец подшипников на валу и в корпусе выбирается в зависимости:

• от величины и направления действия нагрузки,

• частоты вращения,

• типа подшипника,

• требований монтажа и демонтажа узла,

• производственных возмож­ностей изготовителя корпуса и вала.

Ниже приведены наиболее распространенные способы осевой фиксации внутренних и наружных колец подшипников на валу и в корпусе.

Общие случаи фиксация подшипников

Основным способом фиксации подшипников на валу является затяжка внутренней обоймы подшипников стопорной гайкой, при этом противоположная сторона подшипника должна упираться в заплечики или буртик на валу (рисунок 1, а), в промежуточную втулку (рисунок 1, б) или в насадную деталь, в свою очередь, опирающуюся на заплечики или буртик. Такое крепление обеспечивает точную осевую фиксацию подшипника, надежно страхует от проворота внутреннего кольца на валу, а также позволяет устанавливать подшипник на вал с небольшим натягом без опасности смятия и разбивания посадочной поверхности вала.

Рисунок 1 - Фиксация при помощи стопорных гаек

Данный способ применяется как в концевых, так и в промежуточных установках.

В концевых установках фиксация подшипников может осуществляться при помощи торцевых шайб, притягиваемых к торцу вала центральным болтом (рисунок 2, а) или несколькими болтами (рисунок 2, б), фиксирующие шайбы от поворота относительно вала.

а - с центральным болтом, б - c несколькими болтами 

Рисунок 2 - Фиксация при помощи торцевых шайб

Наружные кольца подшипников могут фиксироваться при помощи резьбового кольца (рисунок 3, а) или торцевых крышек, при использовании которых, в зависимости от глубины l гнезда  и толщины специальной регулировочной прокладки, можно получить установку с зазором s (рисунок 3, б) или же с натягом (рисунок 3, в).

а - при помощи резьбового кольца,

б и в - при помощи торцевых крышек

Рисунок 3 - Варианты фиксации наружного кольца

Большое распространение получило использование стопорных пружинных колец (зегеров) для фиксации подшипников качения (рисунок 4, а), позволяющее сэкономить место, ускорить монтаж и демонтаж, упростить изготовление валов и корпусов.

Если ожидаются действие повышенной осевой нагрузки, то между кольцом подшипника и стопорным пружинным кольцом рекомендуется установить упорное кольцо (рисунок 4, б) для того, чтобы на пружинное кольцо не действовали слишком большие изгибающие моменты. Осевой зазор между стопорным пружинным кольцом и его канавкой может быть уменьшен путем выбора соответствующих допусков для упорного кольца или путем установки регулировочных прокладок.

Крайне удобен, особенно в концевых установках, способ фиксации с помощью стопорных пружинных колец, заводимых в канавки на наружном кольце подшипника (например, радиального шарикоподшипника). Обычно кольцо затягивается между корпусом или крышкой, причем выточку под стопорное кольцо предпочтительней делать в крышке (рисунок 4, в), а не в корпусе.

б)

в)

а - фиксация на валу, б - фиксация на валу и в корпусе,

в - фиксация в корпусе

Рисунок 4 - Фиксация подшипников при помощи пружинных стопорных шайб

Однако применять для фиксации подшипников качения стопорные пружинные кольца возможно только с учетом допускаемой для них осевой нагрузки.

Фиксация подшипников с коническим отверстием

Подшипники с коническим посадочным отверстием применяются взамен подшипников с цилиндрическим отверстием, когда требуется облегчить монтаж-демонтаж, в особенности для крупногабаритных и/или тяжелонагруженных подшипников.  Однако не могут воспринимать значительные осевые силы, направленные в сторону большего диаметра конуса, поскольку это может привести к защемлению тел качения.

Подшипники с коническим посадочным отверстием устанавливаются:

• либо непосредственно на вал – для лучшего центрования вала, но требуется более точная обработка посадочной поверхности на вале и в целом усложняется технология изготовления вала;

• либо через переходную втулку – для установки подшипника на гладкие или грубо обработанные валы, облегчения монтажно-демонтажных работ, при этом ухудшается центрование вала из-за добавочной посадочной поверхности.

Подшипники с коническим отверстием, устанавливаемые непосредственно на конической шейке вала, обычно удерживаются на валу при помощи стопорной гайки (рисунок 5, а) или стопорной гайки на разъемном кольце с наружной резьбой, устанавливаемой в канавку вала, которое фактически является регулируемым буртиком (рисунок 5, б).

а)

б)

а - фиксация на валу при помощи стопорной гайки,

б - фиксация на валу при помощи стопорной гайки на разъемном кольце с наружной резьбой, устанавливаемой в канавку вала

Рисунок 5 - Подшипники с коническим отверстием, устанавливаемые непосредственно на конической шейке вала

Стяжная втулка (рисунок 6) используются для легкого и быстрого монтажа подшипников с коническим отверстием на цилиндрические посадочные места ступенчатых валов. Она запрессовывается в отверстие подшипника, который упирается в заплечик вала или аналогичную неподвижную деталь. Стяжная втулка фиксируется на валу при помощи гайки и стопорной шайбы.

Рисунок 6 - Подшипник с коническим отверстием, устанавливаемый на вал при помощи стяжной втулки

Закрепительная втулка также используется для фиксации подшипника на гладких (рисунок 7,а)  и ступенчатых валах, но при этом подшипниковая опора имеет меньшие осевые размеры, чем в случае со стяжной втулкой.

а)

б)

а - на гладком вале, б - на ступенчатом вале

Рисунок 7 - Подшипники с коническим отверстием, устанавливаемые на вал при помощи закрепительной втулки

При использовании закрепительной втулки на ступенчатом валу стопорная гайка фиксирует положение подшипника относительно втулки, при этом между заплечиком вала и внутренним кольцом подшипника с другой стороны вставляется распорная втулка (рисунок 7, б).