Опоры винтов швп - это корпуса с подшипниками и с монтажными отверстиями для крепления к станине или корпусу привода. На концах винтов имеются поверхности (рис. 1) для установки их на опорах, а также для присоединения элементов приводного механизма, соединительной муфты, измерительного преобразователя перемещений. На концах винтов могут находиться шлицы, поперечные отверстия и др.
Опоры воспринимают осевую и радиальную нагрузки, действующие на винт. Они должны быть точными, жесткими при умеренном предварительном натяге, иметь низкий момент холостого хода. Этим требованиям соответствуют специальные подшипники.
Шариковые однорядные радиально-упорные подшипники с углом контакта 62°, изготавливаемые фирмами SKF и SNFA, бывают открытыми и закрытыми (с уплотнениями). В одиночном исполнении они воспринимают осевую нагрузку только одного направления. Из таких подшипников компонуют опоры винтов по схемам дуплекс - X (рис. 2, а), дуплекс - О или более жесткие: из трех подшипников по схеме дуплекс-тандем – X, из четырех подшипников по схеме дуплекс-тандем с двух сторон (рис. 2, б).
Рис. 1. Присоединительные поверхности винтов
Шариковые двухрядные радиально-упорные подшипники, изготавливаемые фирмами Rexroth (рис. 2, в), SKF и др., воспринимают осевые нагрузки в обоих направлениях и позволяют создавать компактные опоры винтов швп. Повышенную осевую жесткость имеет опора, состоящая из пары двухрядных подшипников (рис. 2, г).
Роликовые упорные комбинированные подшипники (рис. 2, д) воспринимают большую осевую нагрузку и обладают повышенной жесткостью. В состав подшипника входят два упорных и радиальный роликовый подшипники. Осевой натяг ограничивается проставочной втулкой, радиальный зазор создается подбором комплекта роликов. При вращении винта в средней части дорожек происходит качение роликов, по краям – проскальзывание. Для улучшения работы подшипники делают с двумя рядами роликов, перемещающихся с разными скоростями.
Рис. 2. Опоры винтов швп
В поддерживающей опоре винта устанавливают радиальный шариковый подшипник повышенной точности.
С помощью крепежной гайки комплект подшипников должен быть прижат к винту равномерно, чем предотвращается его искривление при монтаже. Применяются гайки с малым отклонением торца от перпендикулярности к ее оси.
Удобство монтажа и оптимальные условия эксплуатации обеспечиваются опорными узлами, в состав которых входят корпус 1 (рис. 3), комплект радиально-упорных шариковых подшипников 4, проставочные втулки 2, уплотнения 3. Предусмотрены отверстия А для закрепления уплотнения винта или втулки-амортизатора.
Рис. 3. Опорные узлы винтов
Схемы установки винта на опорах. Винт может быть установлен по четырем схемам (рис. 4).
Схема 1. Осевая сила, действующая на винт в обоих направлениях, воспринимается защемленной опорой, находящейся на стороне привода. В качестве такой опоры винта могут быть применены комбинированный роликовой подшипник (см. рис. 2, д), комплект радиально-упорных подшипников (см. рис. 2, а) или опоры фирмы Rexroth. Второй конец винта свободный.
По этой схеме выполняются передачи с короткими и жесткими винтами (с отношением их длины l к диаметру d0 не более 25), а также передачи в вертикальных приводах или при действии нагрузки в одну сторону. Передачи допускают относительно небольшую сжимающую нагрузку и минимальную критическую частоту вращения.
Рис. 4. Схемы установки винта на опорах
Схема 2. Каждая опора воспринимает осевую нагрузку только одного направления. Так как передачи, выполненные по этой схеме, имеют достаточно большой запас устойчивости по осевой силе и частоте вращения, то она может применяться для сравнительно длинных винтов (при l/d0 > 25).
Схема 3. Защемленная опора винта со стороны привода воспринимает осевую силу в обоих направлениях. Второй конец винта поддерживается радиальной свободной опорой, например, шариковым радиальным подшипником. Часто применяется, как и передачи с односторонним закреплением винта, в горизонтальных приводах.
Схема 4. Обе опоры защемлены и воспринимают осевую нагрузку в обоих направлениях. С помощью гаек и тарельчатых пружин винт может быть растянут с целью устранения его провисания и обеспечения постоянства натяга в подшипниках при температурных деформациях винта.
Передачи по схемам 3 и 4 по сравнению с другими воспринимают наибольшую осевую нагрузку, имеют большой запас устойчивости по частоте вращения и повышенную осевую жесткость.
Критериями выбора схемы установки винта на опорах являются относительная длина винта, его положение (горизонтальное или другое), частота вращения при рабочих и холостых ходах, требования к осевой жесткости привода подачи.
