книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 1 Общие сведения. Основные параметры и требования. Конструктивные и силовые схемы

осевых и радиальных зазоров между элементами ротора и корпуса двигателя.

В зависимости от числа опор различают двух-, трех-, четырехопорные роторы, а в зависимости от числа роторов - одно-, двух- и трехвальные двигатели. Двухопорные роторы применяются при относительно коротких и жестких роторах компрессора и турбины, чаще всего - в системе газогенератора. Трехопорные роторы применяют­ ся в конструкциях многоступенчатых компрес­ соров и турбин, чаще всего - в системе наруж­ ных каскадов двухили трехвальных двигателей.

4.2. Силовые схемы роторов

Радиально-упорный подшипник, воспринима­ ющий разность осевых нагрузок на компрессор и турбину, стараются расположить исходя из со­ ображений его наименьшей тепловой напряжен­ ности, т.е. в «холодной» части двигателя, напри­ мер, в передней части компрессора.

На рис. 4.15 представлены примеры широко применяемых силовых схем роторов авиацион­ ных двигателей:

- силовая схема роторов двигателя General Electric CF-6-80- двухвальная с двухопорным ротором НД и четырехопорным ротором ВД;

Глава 4. Силовые схемы ГТД

-силовая схема роторов двигателя PW-2037 - двухвальная с трехопорным ротором НД и двухо­ порным ротором ВД;

-силовая схема роторов двигателя ПС-90А - двухвальная с трехопорным ротором НД и трехо­ порным ротором ВД;

-силовая схема роторов двигателя RollsRoyce Trent 800 - трехвальная с трехопорным ро­ тором НД с межвальным расположением шари­ коподшипника, трехопорным ротором СД и двух­ опорным ротором ВД.

Силовые схемы роторов ГТД наземного при­ менения значительно проще. Как правило, они включают в себя одновальный ротор ВД базово­ го авиационного двигателя (с высокой степенью унификации конструктивных решений) или но­ вый специально разработанный ротор.

4.3. Силовые схемы статоров

Силовые корпуса двигателей предназначены для восприятия и суммирования усилий, дейс­ твующих в ГТД, и частичной передачи их в виде силы тяги (двигатели воздушных судов) на сило­ вые элементы самолета или крутящего момента (двигатели, как приводы к другим агрегатам) на подмоторную раму.

К силовым корпусам ГТД относят корпуса компрессора, камеры сгорания, турбины, а так­ же корпуса опор. Все эти корпуса собираются в единую конструкцию - статор с помощью флан­ цев, которые соединяются болтами, шпильками, штифтами. К силовым корпусам крепятся вход­ ные и выходные устройства двигателя, коробки приводов, корпуса наружного контура, устройс­ тва форсирования и реверса тяги. На силовых корпусах размещаются узлы крепления двигате­ ля к самолету или к подмоторной раме.

Силовые схемы статоров одноконтурных дви­ гателей различаются в основном по виду связи корпусов компрессора, камеры сгорания, турбины и опоры заднего подшипника ротора. На рис. 4.16 приведены три типовые схемы статоров однокон­ турного двигателя с трехопорным ротором.

На всех схемах корпус 1 компрессора непос­ редственно связан с корпусом 2 переднего под­ шипника и корпусом 3 среднего подшипников ротора. На схеме а корпус турбины 4 связан с корпусом среднего подшипника ротора через корпус 5 заднего подшипника ротора и корпус б газосборника. На схеме б задний подшипник рас­ положен за турбиной и его корпус 7 через кор­ пус турбины и корпус 8 камеры сгорания свя­ зан с корпусом среднего подшипника ротора. На схеме в изображена разветвленная связь кор-

Рис. 4.16. Типовые схемы статоров одноконтурных авиационных двигателей:

а - с «внутренней» связью; б - с «наружной» связью; в- с комбинированной связью;

1 - корпус компрессора; 2 - корпус переднего подшипника; 3 - корпус среднего подшипника;

4 - корпус турбины; 5 - корпус заднего подшип­ ника; 6 - корпус газосборника; 7 - корпус заднего подшипника; 8 - корпус камеры сгорания

пусов, при которой к корпусу среднего подшип­ ника ротора независимо крепят корпус заднего подшипника ротора, а через корпус камеры сго­ рания - корпус турбины.

В настоящее время нашли широкое примене­ ние силовые схемы статоров типа би в. Силовая схема типа а широко не распространена на дви­ гателях с прямым потоком газа ввиду относи­ тельно небольшой жесткости и сложности конс­ труктивного выполнения. Однако она применя­ ется на двигателях с петлевым потоком газа, к примеру, на промышленных ГТД или двигате­ лях малой мощности.

Силовые схемы статоров двухконтурных дви­ гателей в основном являются развитием какойлибо из вышеперечисленных схем с включени­ ем в нее силового корпуса наружного контура. Рассмотрим одну из таких схем статоров на при­ мере авиационного двигателя ПС-90А.

В силовую схему статоров газогенератора двигателя ПС-90А (рис. 4.17) входят разделитель­ ный корпус 7, корпус 2 КВД, наружный корпус 3

ивнутренний корпус 4 камеры сгорания, кор­ пус 5 турбины, задняя опора 6. Наружный корпус

ивнутренний корпус камеры сгорания жестко соединены между собой стойками (штырями) 7. К силовой схеме газогенератора через раздели­ тельный корпус жестко присоединены силовые элементы наружного контура - опора 8 шарико­ подшипника ротора низкого давления, наружный корпус 9 вентилятора, наружный корпус 10.

Вдвигателе применены трехопорная схе­ ма ротора ВД и трехопорная схема ротора НД. Опоры 11, 12, 13 - опоры ротора НД, причем опора 11 служит для восприятия осевого уси­ лия и передачи его на корпус газогенератора. Опоры 14, 15, 16 - опоры ротора ВД, причем опора 15 служит для восприятия осевого уси­

лия и передачи его на корпус газогенератора. В опорах 11 и 15 установлены радиально-упор­ ные шарикоподшипники, в остальных опорах - роликовые подшипники.

Крепление двигателя ПС-90А к пилону само­ лета, передача силы тяги к силовым элементам пилона осуществлены деталями системы подвес­ ки (более подробно см. подразд. 4.5).

4.4. Опоры роторов ГТД

Опоры ГТД служат для передачи усилия от вращающихся роторов к корпусам. Опоры вос­ принимают значительные статические и динами­ ческие усилия от валов двигателя. Они должны обеспечивать достаточную жесткость силовой схемы двигателя и необходимое центрирование валов во всем диапазоне реализуемых нагрузок.

В настоящее время получили распростране­ ние следующие типы опор:

-опоры жесткого типа, воспринимающие усилия во всех направлениях;

-упруго-демпферные опоры, устанавлива­ емые преимущественно на радиальные подшип­ ники;

-опоры межроторного типа.

Кпреимуществам опор первого типа можно отнести достаточно простую конструкцию, воз­ можность передачи значительных осевых и ра­ диальных усилий. Недостатком жестких опор является их большая чувствительность к тем­ пературному градиенту, что приводит к значи­ тельному изменению посадки наружных колец подшипников. К опорам жесткого типа предъяв­ ляются высокие требования по точности меха­ нической обработки посадочных мест под под­ шипники.

К преимуществам опор второго типа мож­ но отнести возможность самоустановки опоры

впроцессе работы, меньшую массу, чем у опор первого типа, возможность некоторогодемпфиро­ вания передаваемых усилий, меньшую чувстви­ тельность к температурным градиентам. Недос­ татки опор данного типа - относительная слож­ ность конструкции, ограничение использования из-за гибкости. Проявление динамических явле­ ний в таких опорах требует их доводки в про­ цессе разработки.

Опоры межроторного типа не нуждаются в прямой связи с корпусами двигателя. Они пе­ редают нагрузку на силовые корпуса через тот ротор, на который опираются. Опоры этого ти­ па наиболее компактны, но требуют серьезной

Глава 4. Силовые схемы ГТД

минимальные радиальные размеры в зонах пар трения (поворотные лопатки компрессора, шес­ теренчатые насосы маслосистемы, заслонки воз­ душных систем и т.д.).

Подшипники качения классифицируют по следующим признакам:

1)по направлению воспринимаемой нагруз­ ки относительно оси вала - радиальные, ради­ ально-упорные, упорные;

2)по форме тел качения - шариковые, роли­

ковые.

В опорах роторов ГТД применяются, как пра­ вило, однорядные шариковые и роликовые под­ шипники с сепараторами. Наличие сепаратора позволяет распределить тела качения (шарики, ролики) равномерно по окружности. При этом исключается их взаимное задевание (трение) и обеспечивается стабильный процесс распре­ деления нагрузки (рис. 4.20).

Соотношение габаритных размеров подшип­ ников качения определяет их серию: сверхлегкую, особо легкую, легкую, легкую широкую, сред­ нюю, среднюю широкую и тяжелую.

В ГТД применяются преимущественно под­ шипники сверхлегкой, особо легкой, легкой и средней серий.

Для российских подшипников качения харак­ теристика типа и исполнения, точности изготовле­ ния, его конструктивных особенностей заложена в условном обозначении, узаконенном государс­ твенным стандартом ГОСТ 3189-89[4.3].

Условное обозначение подшипника состоит из основного и вспомогательного (рис. 4.21). Основное обозначение - цифровое, максималь­ ное количество цифр - семь.

Порядковый номер цифр в основном обозна­ чении считают справа налево.

*1 - внутренний диаметр подшипника.

Рис. 4.20. Типы подшипников ГТД:

а - шариковый подшипник - воспринимает все

виды нагрузок; б - роликовый подшипник -

воспринимает только радиальные нагрузки

Число из первых двух цифр от 04 до 99, ум­ ноженное на 5, даст внутренний диаметр под­ шипника. Числа менее 04 обозначают внутрен­ ние диаметры:

00 - 10 мм, 01 - 12 мм, 02 - 15 мм, 03 - 17 мм. *2 - серия подшипников по наружному диа­

метру:

9 и 8 - сверхлегкая,

1 и 7 - особо легкая,

2 - легкая,

5 - легкая широкая,

3 - средняя,

6 - средняя широкая,

4 - тяжелая,

5 - особо тяжелая (только для упорных под­ шипников).

*3 - тип подшипника (форма тел качения и на­ правление воспринимаемой нагрузки):

0 - шариковый радиальный однорядный,

1 - шариковый радиальный сферический двух­ рядный,

2 - роликовый радиальный с короткими ци­ линдрическими роликами,

3 - шариковый радиальный сферический двух­ рядный,

4 - роликовый радиальный с длинными цилин­ дрическими роликами или иглами,

5 - роликовый радиальный с витыми роликами,

6 - шариковый радиально-упорный,

7 - роликовый конический,

8 - шариковый упорный,

9 - роликовый упорный.

* 4 - условное обозначение конструктивной разновидности подшипника.

*5 - условное обозначение серии по ширине и высоте подшипника.

*6 - условное обозначение материала деталей подшипника (например, *8, *9 и т.д.).

*7 - условное обозначение специальных тех­ нических требований (например, *10 и т.д.).

* 8 - Р (PI, Р 2 ...)- детали подшипников из теплостойких сталей.

*9 - Л (Л1, Л2...) - сепаратор из латуни.

*10 - У (У1, У2...) - дополнительные тех­ нические требования к шероховатостям повер­ хности деталей, к радиальному зазору и осевой «игре», к покрытию.

Пример расшифровки обозначений подшип­ ника. Подшипник 6-80202Т2С15 - шариковый радиальный однорядный с двумя защитными шайбами, изготовлен из стали ШХ-15 с габа­ ритными размерами по ГОСТ 7242-70 [4.4], по 6-му классу точности, с радиальным зазо­ ром по основному ряду, с температурой отпус­ ка 250 °С (Т2), заполнен пластичной смазкой ВНИИ НП-207 (С 15),

0 2 - внутренний диаметр подшипника, рав­ ный 15 мм;

2 - серия наружного диаметра - легкая;

0 - тип подшипника - радиальный шариковый;

08 - конструктивная разновидность - с двумя защитными шайбами;

0 - серия ширины - нормальная. Дополнительно заводы-изготовители авиаци­

онных подшипников указывают индивидуаль­ ный номер подшипника и номер партии - год и месяц изготовления подшипника.

Перед постановкой в изделие заводы-изгото­ вители авиационных двигателей маркируют под­ шипники: указывается место установки и номер двигателя (номер комплекта).

4.4.4.2. М атериалы подшипников

Кольца и тела качения подшипников работа­ ют при значительных сосредоточенных нагруз­ ках, вызывающих высокие контактные напря­ жения, в условиях многоциклового воздействия. Одновременно рабочие поверхности этих дета­ лей подвергаются истиранию вследствие про­ скальзывания, сопровождающего процесс вра­ щения подшипника.

Контактные напряжения в рабочих зонах мо­ гут достигать весьма больших значений (поряд­ ка 4000 МПа).

В связи с этим к подшипниковым материалам предъявляется ряд специфических требований, основное из которых наличие высокой твердо­ сти. Твердость колец и тел качения подшипни­ ков, как правило, должна быть не менее 59 HRC. В ряде случаев для специфических условий применения, когда нагрузки на подшипники малы, допускается использование материалов, имеющих твердость в пределах 45...50HRC.

Кроме этого, подшипниковые материалы долж­ ны обладать высокими прочностными характе­ ристиками, сопротивлением износу, удовлетво­ рительными усталостными свойствами, вязкос­ тью (сопротивлением хрупкому разрушению). Для определенной группы подшипников необ­ ходимо, чтобы материалы могли противостоять воздействию повышенных температур и агрес­ сивных сред (тепло- и коррозионностойкие под­ шипниковые материалы).

Материалы для деталей подшипников харак­ теризуются высокой структурной и размерной стабильностью. Для достижения указанного ком­ плекса свойств необходимо, чтобы подшип­ никовые материалы обладали минимальной за­ грязненностью неметаллическими включениями, удовлетворительной макроструктурой, отсутстви­ ем микронесплошностей, регламентированными структурными характеристиками перлита, мар­ тенсита, карбидной составляющей и т.п. Прини­ мая это во внимание, подшипниковые материалы можно разделить на три основные группы.

Первая группа - стандартные подшипниковые материалы, включающие в себя высокоуглеро­ дистые хромистые твердокалящиеся стали и низ­ коуглеродистые легированные конструкционные стали с поверхностным упрочнением.

Вторая группа - теплопрочные и коррозион­ но-стойкие высокоуглеродистые легированные стали и сплавы.

Третья группа - неметаллические материалы. При создании авиационных двигателей про­ слеживается тенденция к увеличению удельной мощности, снижению массы и повышению рабо­ чей температуры деталей опор. Поэтому для де­ талей авиационных подшипников в большинстве случаев приходится использовать специальные

Глава 4. Силовые схемы ГТД

материалы. Например, к низколегированным хро­ мистым сталям, широко применяемым в общем машиностроении, прежде всего добавились кор­ розионно-стойкие стали, теплопрочные цементи­ руемые стали, а также различные виды керамики.

Отечественная промышленность при произ­ водстве подшипников использует следующие ма­ териалы:

-Ш Х15-Ш - хромистая высокоуглеродистая твердокалящаяся сталь, изготавливаемая мето­ дом электрошлакового переплава. Подшипники, изготовленные из этой стали, могут работать при температуре до 120 °С. Для повышения рабочей температуры подшипников необходима допол­ нительная термообработка стали (отпуск при более высокой температуре), но при этом твер­ дость стали уменьшается. В этом случае под­ шипники из данной стали применяются при тем­ пературах эксплуатации ниже 200 °С.

-8Х4В9Ф2-Ш (ЭИ347Ш) - легированная вольфрамом теплопрочная подшипниковая сталь, изготавливаемая методом электрошла­ кового переплава. Подшипники, изготовленные из этой стали, могут работать при температуре до 450 °С, поэтому широко применяются в опо­ рах основных валов ГТД. По сравнению со ста­ лью ШХ15-Ш данная сталь менее технологична

иимеет более высокую стоимость.

-95Х18-Ш - коррозионно-стойкая высокох­ ромистая сталь, изготавливаемая методом элект­ рошлакового переплава. В зависимости от темпе­ ратуры эксплуатации подшипников применяют два варианта термообработки деталей: с низким отпуском 150... 160 °С и с отпуском на вторичную твердость при 400...420°С. Подшипники издан­ ной стали применяются, как правило, в местах не имеющих циркуляционной смазки (шарнирные подшипники для крепления двигателя в мотогон­ доле, подшипники тросовой системы и т.п.).

В настоящее время для производства авиа­ ционных подшипников качения иностранные производители подшипников используют сле­ дующие материалы:

-AISI 52100высокоуглеродистая хромис­ тая сталь, получаемая методом вакуумно-ду­ гового переплава. Подшипники, выполненные из этой стали, могут работать при температуре до 120 °С. Для стабильной работы при более высокой температуре (до 205 °С) необходима дополнительная термообработка стали, но при высокой температуре твердость стали уменьша­ ется. Отечественный аналог - сталь ШХ15-Ш;

-М50 - молибденовая теплопрочная сталь. Высокая чистота материала достигается мето­ дом двойного вакуумного переплава (вакуумно­ индукционная выплавка с последующим ваку­

умно-дуговым переплавом). В настоящее время М50 является преобладающей сталью, исполь­ зуемой для производства авиационных подшип­ ников, работающих при высокой температуре. Подшипники, выполненные из этой стали, мо­ гут работать при температуре до 320 °С. У стали М50 существует «барьер», когда из-за боль­ шой скорости вращения (приблизительно при d'N = 2,4 -106 (мм • об/мин), где d - внутренний диаметр подшипника (мм), N - скорость враще­ ния вала (об/мин)), натяга при посадке и изгиба­ ющих или деформирующих напряжений на до­ рожке качения подшипника появляются окруж­ ные растягивающие напряжения, превышающие величину 190 МПа. Эти напряжения увеличи­ вают общие напряжения материала, появляю­ щиеся вследствие контакта при качении, что приводит к усталостному выкрашиванию и рас­ трескиванию вращающегося кольца. Подшип­ ники, выполненные из стали М50, рекомендует­ ся использовать при d'N до 2-106 (мм-об/мин). В отечественной подшипниковой промышлен­ ности применяется аналог - высоковольфрамовая теплопрочная сталь ЭИ347-Ш;

-М50 Nil - цементируемая сталь, основан­ ная на стали М50, со сниженным содержани­ ем углерода (0,12 %). Так же как и М50, сталь М50 Nil получается методом двойного вакуум­ ного переплава. Эта сталь рекомендуется для применения при значении параметра d'N от 2 -106 до 2,4 -106 (мм • об/мин). Стойкость стали к напря­ жениям растяжения достигается благодаря тому, что при цементации в цементируемом слое возни­ кают остаточные сжимающие напряжения. В оте­ чественной промышленности нет теплопрочных цементируемых подшипниковых сталей;

-М50 SuperNil - это сталь М50 Nil, термооб­ работанная по специальному технологическому процессу. В результате специальной термообра­ ботки остаточные внутренние сжимающие напря­ жения получаются больше, чем у стали М50 Nil. М50 SuperNil рекомендуется для применения при d'N от 2,5 -106 до 3 -106 (мм *об/мин);

-AISI 440С - коррозионно-стойкая сталь, имеющая незначительную усталостную про­ чность в связи с низкой твердостью из-за осо­ бенностей структуры материала (наличие из­ быточных карбидов). Применение этой стали

вавиационной промышленности ограничено. Отечественный аналог - сталь 95X18;

-C ronidur 3 0 - азотируемая мартенситная нержавеющая сталь. Этот материал, созданный

вГермании для подшипников качения, проде­ монстрировал улучшение коррозионной стойкос­ ти в сто раз по сравнению с AISI 440С и в пять раз увеличение срока службы подшипников по срав­

нению со сталью М50. Cronidur 30 отличается от применяемых для подшипников сталей высо­ ким содержанием хрома.

Из керамических материалов, используемых для производства высокоскоростных подшипни­ ков качения, лучше всего зарекомендовал себя нитрид кремния /Si3N4/. Особенности этого материала - высокая прочность, высокая твер­ дость, коррозионная стойкость и низкая плот­ н о сть - позволяют применять его при более высоких температурах и снизить массу. В то же время увеличение срока службы может быть до­ стигнуто путем снижения тепловыделения, на­ пряженности материала и износа подшипника. Коррозия может быть полностью исключена как причина отказа.

В настоящее время нитрид кремния широко используется для изготовления подшипников. Наибольший эффект дают комбинированные подшипники (подшипники с керамическими те­ лами качения и стальными кольцами).

Чисто керамические подшипники из-за вы­ сокой стоимости применяются только в осо­ бых случаях: при работе без смазки в условиях очень высоких температур. Вследствие этого их применение в авиации в обозримом будущем ограничено.

Для изготовления сепараторов авиацион­ ных подшипников используются следующие материалы:

-безоловянистые бронзы;

-латунь;

-магниевый чугун;

-стали, имеющие закалку до 35.. .40 HRC3;

-алюминиевые сплавы;

-текстолит.

При этом сепараторы из алюминиевых спла­ вов и текстолита используются в подшипниках, рабочая температура которых не превышает 150 °С. Для остальных материалов рабочая тем­ пература может быть 300 °С и выше.

В отдельных случаях (например, в подшипни­ ках главных валов) на сепараторы наносят анти­ фрикционное покрытие:

-свинцово-оловянистое (при рабочей тем­ пературе до 250 °С);

-серебро (при рабочей температуре 300 °С

ивыше).

Коэффициент теплового расширения матери­ ала сепаратора должен быть близок, насколько это возможно, к коэффициенту теплового рас­ ширения материалов наружного и внутренне­ го колец, а также тел качения подшипника. Это необходимо для обеспечения стабильных (или минимально изменяемых) зазоров в подшипнике в процессе работы.

4.4. Опоры роторов ГТД

4.4.4.3. Условия работы и особенности конструкции подшипников ГТД

ВГТД подшипники опор работают в условиях сравнительно высоких радиальных и осевых на­ грузок, высоких окружных скоростей. Кроме того, на работоспособность подшипников оказывают значительное влияние такие факторы, как темпе­ ратурное состояние опоры, организация подачи смазки на тела качения, наличие частиц загрязне­ ний в масле, точность изготовления, а также конс­ труктивные особенности непосредственно самих подшипников.

Вопорах роторов ГТД применяются исклю­ чительно подшипники качения: однорядные ша­ риковые - для восприятия радиальных и осевых нагрузок и однорядные роликовые - для вос­ приятия радиальных нагрузок. Основные типы

иконструктивные особенности шариковых под­ шипников показаны на рис. 4.22.

Подшипник а применяется как радиально­ упорный. Радиус беговой дорожки в нем несколь­ ко больше радиуса шара. Под действием осевой силы в подшипнике линия контакта смещается на угол контакта а, величина которого и опреде­ ляет величину нагрузки. Направление восприни­ маемых нагрузок - радиальных и осевых - в обе стороны. Величина допустимой осевой нагрузки может достигать до 70 % от неиспользованной допустимой радиальной нагрузки.

Подшипник б имеет разъемное наружное кольцо с большой глубиной канавки и увели­ ченный угол контакта а, что позволяет воспри­ нимать большие радиальную и осевую нагрузки.

В таких подшипниках шарики имеют контакт с беговыми дорожками в трех точках, их называ­ ют трехточечными.

Подшипник в имеет разъемное внутреннее кольцо с двумя точками контакта и неразъемное наружное кольцо со специальным профилем бе­ говой дорожки, который также обеспечивает кон­ такт с шариком в двух точках с увеличением утла контакта а. Такие подшипники (с четырехточеч­ ным контактом) могут воспринимать еще более высокие радиальные и осевые нагрузки. Однако следует учитывать, что увеличение точек контак­ та не проходит бесследно и приводит к увеличе­ нию тепловыделения при работе подшипника, что требует, в свою очередь, увеличения подачи масла для обеспечения съема тепла. Подшипники с четырехточечным контактом обеспечивают восприятие максимальных радиальных и осе­ вых нагрузок при минимальном осевом люфте подшипника.

Нередки случаи, когда отдельные элементы подшипников проектируются с учетом инди­

Глава 4. Силовые схемы Г Т Д

видуальных особенностей конструкции опор, требований технологии и т.д. На рис. 4.22 при­ ведены такие конструктивные особенности под­ шипников. Подшипник г имеет наружное коль­ цо с отверстиями для подачи масла для смазки шаров. Аналогичные отверстия могут выпол­ няться на внутренних кольцах подшипников. Наружное кольцо подшипника д имеет фланец для крепления к корпусу опоры. Подшипник е имеет на наружном кольце специальный буртик для крепления съемного приспособления для демонтажа подшипника.

Основные типы роликовых подшипников, применяемых в ГТД, приведены на рис. 4.23.

На подшипниках а и б осевая фиксация ро­ ликов осуществлена бортами, расположенными на подвижном внутреннем кольце и на непод­ вижном наружном кольце соответственно. У ро­ ликовых подшипников для компенсации значи­ тельных температурных перемещений вала или корпусных деталей внутреннее или наружное кольцо могут выполняться значительно более широкими. Учитывая большую степень интегра­ ции подшипниковых узлов в конструкцию опор, довольно часто роль наружного или внутреннего кольца возлагают на детали корпуса или ротора, что позволяет уменьшить диаметральные раз­ меры опор. В этом случае применяют подшип­ ники в и г. На этих же исполнениях на кольцах подшипника показаны отверстия для подвода масла на ролики.

Важным элементом конструкции подшип­ ника, определяющим его работоспособность, является сепаратор, в частности его центров­ ка. Центрировать сепаратор можно как по на­ ружному, так и по внутреннему кольцу. В каж­

а

дом из этих способов есть свои преимущества и свои недостатки.

При центровке сепаратора по внутреннему кольцу (рис. 4.24) происходит следующее: под действием неуравновешенной силы Р сепаратор прижимается к кольцу, его внутренняя повер­ хность будет изнашиваться в секторе, который был легким. Таким образом, легкая часть сепа­ ратора будет становиться еще более легкой, а не­ уравновешенная сила сепаратора с центровкой по внутреннему кольцу в процессе износа будет увеличиваться. При центровке по внутреннему кольцу температурное расширение сепаратора приводит к увеличению зазора между кольцом и сепаратором, что исключает возможность за­ клинивания последнего.

При центровке сепаратора по наружному кольцу (см. рис. 4.24) явление износа сепарато­ ра в «тяжелом» секторе приводит к уменьшению неуравновешенной силы. Отрицательной сторо­ ной такой центровки является то, что при измене­ нии температурного режима работы подшипника возможно расширение сепаратора с уменьшением зазора между ним и наружным кольцом до нуля с последующим заклиниванием сепаратора в на­ ружном кольце.

Необходимо отметить, что центровка сепа­ ратора по наружному кольцу улучшает условия смазки, так как появляется возможность подачи масла в увеличенный зазор между сепаратором и внутренним кольцом, уменьшает удельное дав­ ление на поверхности центрирования, обеспечи­ вает лучший отвод тепла от подшипника через более холодное наружное кольцо.

Для работы подшипника важное значение имеет точность и качество изготовления как са-