Подбор подшипников по размерам — Легкое дело
Подбор подшипников по размерам
Рано или поздно все когда-нибудь ломается. И лучше, если поломка происходит не в поле под дождем в конце ноября в ветреную ночь. Лучше поломку предусмотреть и иметь запасную деталь или узел. Что касается подшипников в автомобиле, то они, как правило, внезапно не умирают, а дают о себе знать гулом, воем, стуком, похрустыванием и люфтом. Остается подобрать нужный подшипник и заменить его. Но иногда встречаются некоторые трудности с подбором, и части из них мы коснемся.
Как подобрать подшипник по размерам
Подбор подшипника по размерам осуществляется по каталогу, где указан его номер. Все подшипники стандартизированы и имеют строго определенную маркировку.
Поэтому требуется при подборе знать заводскую маркировку подшипника. Если и ее не удается найти, тогда подбор подшипника по размеру происходит по базам данных компаний-дистрибьюторов отечественных и зарубежных заводов производителей.
Мы привели таблицу соответствия основных размеров подшипников, которые используются в автомобилях, но скорее всего, если подшипник редкий или заменяется не так часто, то его придется искать по размерам в базах данных производителей. Зачастую знать только размеры подшипника недостаточно для поиска замены, именно поэтому мы и проведём экскурсию по автомобильным подшипникам. Изделие может разрушиться, маркировка может стереться, и тогда останутся только посадочные размеры.
Что такое автомобильный подшипник
Любой подшипник применяется только в определенных целях и строго по расчетной нагрузке. Практически весь автомобиль состоит из подшипников разного типа, а бывают они такие:
Подшипник скольжения представлен вкладышами коленчатого вала и разнообразными втулками, то есть те детали, которые поддерживают вращение скольжением. Как правило, их применение обусловлено или высокими нагрузками, или неоправданностью применения дорогих подшипников качения, как например, втулка дверной петли или втулка стартера.
Подшипники качения — самая распространенная группа подшипников, в которую входят множество подгрупп. Их мы рассмотрим отдельно. Такой подшипник представляет собой две обоймы — наружную и внутреннюю, элементы качения (шарики или ролики), сепаратор. Сепаратор нужен для более плавного распределения элементов качения по желобку во внутренней и внешней обойме. Элементы качения — это ролики или шарики. Еще бывают игольчатые подшипники, они представляют собой те же роликовые, но с маленьким диаметром и большой шириной ролика. Встречаются не только однорядные, но и многорядные подшипники.
Виды автомобильных подшипников
Если мы мысленно систематизируем все подшипники, которые стоят в автомобиле, будет гораздо проще осуществить подбор подшипников по размерам, поскольку будет известна его конструкция и тип. Так вот, все подшипники делятся в первую очередь по нагрузке. А она может быть радиальной или упорной — в зависимости от узла и направлению воспринимаемой им нагрузки, подшипник может воспринимать как только упорные нагрузки, только радиальные, так и смешанные, упорно-радиальные нагрузки.
Бывают случаи, когда нужно автоматически установить соосность двух деталей, вала и корпуса, тогда в этих случаях применяют подшипники с компенсацией несоосности. Они могут устанавливать соосность как самостоятельно, так есть модели, которые требуют регулировки соосности.
Также все подшипники могут иметь открытые боковины, а могут иметь крышки. В этом случае на подшипниках ставится маркировка:
- металлический пыльник — Z;
- прорезиненный пыльник — RS;
- ZZ — два металлических пыльника;
- 2RS — два резиновых пыльника.
Пыльники устанавливают в тех узлах, которые имеют опасность опасность загрязнения или не имеют условий для открытой внешней смазки. Также пыльник удерживает заложенную на заводе смазку. Встречаются также подшипники с электронными компонентами,их называют мехатронными.
Виды подшипников по предназначению
Автомобиль — организм довольно сложный, поэтому подшипники в нем встречаются практически всех возможных видов, даже такие, о которых мы и не упоминали. Но основные виды по месту установки и предназначению рассмотреть нужно, чтобы знать, какой подшипник куда подходит, а где взаимозаменяемость исключается, даже несмотря на одинаковые размеры. Условия работы-то у всех разные.
- Подшипники ступицы. Это в обязательном порядке подшипник качения. но устанавливаться могут как радиальные роликовые, так и шариковые. В некоторых машинах применяются роликовые упорно-радиальные конические регулируемые конструкции. С ними более-менее все ясно, поскольку заменяют их довольно часто. Стоит назвать лишь модель автомобиля и год выпуска в крайнем случае, как подшипник найдется в любой точке продажи.
- Опорные подшипники. Применяются в стойках передней подвески, как правило, МакФерсон. Практически во всех автомобилях они упорные шариковые, но на некоторых бывают упорные подшипники скольжения. Должны выдерживать высокие температуры.
- Подшипники шкворней. Устанавливаются, как правило, на поворотный кулак полноприводных автомобилей и имеют упорную роликовую конфигурацию. Могут выдерживать высокие нагрузки.
- Генераторные подшипники — закрытые радиальные шариковые.
- Двухрядные подшипники электромагнитной муфты кондиционера. Эти детали особенные по одной причине — сервисы часто не меняют их, а заставляют владельцев покупать новые муфты. Это довольно дорогое удовольствие, поэтому логичнее и дешевле принести мастеру новый подшипник, который стоит копейки, чем покупать дорогущую муфту.
- Трансмиссионные подшипники. Подшипники этой группы самые загадочные, поскольку доступ к ним закрыт, они работают в коробках передач, редукторах, раздатках и прочих механизмах.
Кто ищет, тот всегда найдет свой подшипник. Берегите ролики, и удачных всем дорог!
http://avtoshef.com
Каталог подшипников в Екатеринбурге | Подобрать подшипник по размерам онлайн
МАРКИРОВКА:
Текст:
Выберите категорию:
Все
Подшипники
Шариковые подшипники
Роликовые подшипники
Подшипниковые узлы
Подшипниковые опоры
Игольчатые подшипники
Втулки подшипников
Обгонные муфты
Опорные ролики
Шарнирные подшипники
Шарнирные наконечники
Подшипники для сельхозтехники
Системы линейного перемещения
Стопорные кольца
Автомобильные подшипники
Многорядные роликовые
Прочие подшипники
BIRKOSIT
Ступицы
Внутренний диаметр:
Производитель:
Все1 ГПЗAISINASAHIBECOBWCASECEICRAFTCXDDRDIESEL TECHNICDIRECT PARTSDKFDP GroupElringFAGFBJFEBESTFebi bilsteinFederal-MogulFersaFIATFKCFKGFKLFLTFUJIKOSHIGASPARDOGLHGMBGMNGPZGSPHELSINGIN LAAKERIHOFFMANNhyundaiIBCIJKIKOINAISBJakopartsJapan PartsJOHN DEEREKBCKDFKoyoKrauseKRWKSMLemkenLukMapcoMAZDAMBSMCBMGMMITSUBISHIMRKMv-partsNACHINADELLANATIONALNBSNEW HOLLANDNHBNISNKENMBNSKNTNOPTIMALoriginalPower DriveRGPRHProllwayRoltomRuvilleSBRSCAN-TEHSKFSNFASNRSsang YongSTIEBERStieber GmbHSWCTHKTimkenTopranToringtonToyotaTriscanTWBURBValeoVemaWTWZENZFZKLZOLLERNZWZЕПК-ГПЗ1ЕПК-СтепногорскКитайРоссияцельный сепараторЯпония
Новинка:
Вседанет
Спецпредложение:
Вседанет
Результатов на странице: 5203550658095
Подобрать игольчатый подшипник|Podsnab
Игольчатый подшипник по телу качения имеет большое количество одинаковых характеристик с роликовым. Однако важная отличительная особенность заключается в процессе передачи крутящего момента.
Совершая подбор роликоподшипников, нужно обратить внимание на сепаратор, который играет важную роль водила. Именно благодаря ему, осуществляется движение ролика в паре с валом. Учитывая то, что конструкция предусматривает плотное размещение игл друг возле друга, они не имеют возможности осуществлять вращение вокруг собственной оси.
Данный тип подшипниковых узлов представляет собой вкладыш, который полностью заполнен смазочным материалом. В результате удается продлить рабочий ресурс механизма. Во время сборки к таким устройствам предъявляются достаточно высокие требования. Особое внимание производитель обращает на соосность деталей. Чтобы оборудование исправно функционировало на протяжении долгого времени, потребуется сделать правильный выбор в соответствии с требованиями к данной конструкции.
Внутренний диаметр модели
Осуществляя онлайн подбор подшипника, необходимо обратить внимание на его размеры. Соответствующая таблица, где указаны модели с диаметром, поможет покупателю подобрать изделие, которое предназначено для определенного типа нагрузки.
Каталог предлагает ознакомиться со следующими типоразмерами:
— Внутренний диаметр (d)– это посадочной размер модели. Такой показатель стандартизован с шагом 5 мм.
— Наружный диаметр (D) – зависит от размера внутреннего диаметра конструктивной детали.
— Ширина подшипника (В).
Все параметры указываются в таком порядке – dxDxB. Определение внутреннего диаметра происходит по размеру посадочного отверстия вала. Если же речь идет о вале конусного типа, тогда нужно использовать наименьший показатель.
Согласно стандартам ГОСТа разница двух диаметров внутренних колец изделия может варьироваться в пределах от 0,2 до 0,8 мм максимум. Все зависит от окончательного типоразмера конкретной детали. Последние две цифры номера обозначают его внутренний диаметр. Чтобы получить полную информацию о таком изделии, представленные цифры необходимо умножить на 5.
Ширина и показатели наружного диаметра
Подбирая подшипник по размерам, потребуется обратить внимание на диаметр рабочего наружного кольца. Для этого нужно использовать диаметр посадочной части конструкции.
Прежде чем купить цилиндрический подшипник, стоит учесть тот факт, что наружный диаметр имеет несколько значений:
— D1– наружный диаметр изделия.
— D2 – диаметр по стопорной части.
Такие показатели представлены парой чисел, которые компания-производитель указывает через дробь. К примеру, 55/58.
Чтобы правильно подобрать необходимую модель для определенных радиальных нагрузок, нужно обратить внимание на ширину. Стоит помнить о том, что от типа подшипника напрямую зависят отличительные особенности внутренней и наружной ширины кольца.
Перед тем, как купить игольчатые подшипники высокого качества, потребуется учитывать информацию, прописанную в требованиях к конструкции узла или рабочего механизма. При выборе не только размер играет важную роль, но и также характер нагрузки – радиальная или осевая. Также, нужно помнить о значении данного усилия, учесть параметр несоосности валов и другое.
Габариты подобранной детали в обязательном порядке должны соответствовать действующим нагрузкам, диаметру вала и размеру узла, когда важно взять во внимание допуски и посадки. Помочь в решении таких вопросов поможет каталог компании-производителя.
Поделитесь в соц. сетях
Tweet Share Google+ Pinterest
Критерии выбора подшипников | Schaeffler medias
Schaeffler предлагает широкий выбор типов подшипников
Schaeffler производит множество типов подшипников, из которых проектировщик может выбрать тот, который лучше всего соответствует его потребностям. Однако из-за разнообразия применений и различных влияний на положение подшипника невозможно дать здесь общеприменимые правила для выбора типа подшипника. При выборе конкретного типа подшипника часто необходимо взвесить несколько критериев.
Факторы, которые обычно важны при выборе подшипников
Целью следующих описаний является помощь проектировщику. Они ссылаются на факторы, которые играют первостепенную роль при выборе типа подшипника. Более точные данные об отдельных типах подшипников, их характеристиках и доступных конструкциях можно найти в главах о конкретных продуктах.
Критерии выбора типа подшипника
Характеристики продукта, которые могут повлиять на выбор типа подшипника, например:
- доступный дизайн-конверт ➤ ссылка
- значения нагрузки, направления нагрузки и концепция подшипникового узла (расположение подшипников) ➤ ссылка
- обороты подшипников ➤ звено
- точность подшипников ➤ ссылка
- осевое смещение колец подшипника (функция плавающего подшипника) ➤ ссылка
- компенсация перекосов ➤ ссылка
- тихая работа ➤ ссылка
- жесткость подшипникового узла ➤ звено
- трение в подшипниках ➤ звено
- Монтаж и демонтаж подшипников ➤ ссылка
- уплотнение подшипников и подшипниковой опоры
- смазка подшипников
Во многих случаях часто бывает, что один из основных размеров подшипника качения определяется общей конструкцией машины или оборудования.Из-за характеристик прочности вала это обычно диаметр отверстия подшипника.
Подшипники для валов малого и большого диаметра
Для валов малого диаметра подходящими подшипниками являются шарикоподшипники, особенно радиальные шарикоподшипники, и игольчатые роликоподшипники. Если используются подшипники большого диаметра, доступны цилиндрические, конические, сферические и тороидальные роликоподшипники, а также радиальные шарикоподшипники, но не исключая игольчатые роликоподшипники.
Сравнение цилиндрических роликоподшипников
Грузоподъемность примерно одинаковой величины может быть достигнута как с узкими подшипниками с большим наружным диаметром, так и с широкими подшипниками с меньшим внешним диаметром.
Цилиндрические роликоподшипники с примерно сопоставимой грузоподъемностью C 0 SL183026 имеет полный комплект роликов |
Подшипники с малой высотой поперечного сечения
Малая высота поперечного сечения и высокая грузоподъемность
Если проектный диапазон ограничен в радиальном направлении — например, в высокопроизводительных коробках передач для транспортных средств — подшипники с малой высотой поперечного сечения, такие как роликовые и игольчатые ролики и сепараторы в сборе, игольчатые роликоподшипники с тянутой чашкой с внутренним кольцом или без него , особенно подходят ➤ Рис.Эти подшипники обладают высокой радиальной нагрузочной способностью из-за линейного контакта с малой высотой профиля.
Подшипники с малой высотой поперечного сечения — сравнение высоты радиального сечения |
Подшипники с малой осевой расчетной зоной и комбинированной нагрузкой
Подшипники для малых осевых расчетных габаритов и комбинированной нагрузки
Если проектный диапазон невелик в осевом направлении, подшипники, подходящие для позиций подшипников, подвергающихся радиальной и осевой нагрузке, представляют собой определенные серии цилиндрических роликоподшипников, например.грамм. полуопорные подшипники NJ в сочетании с радиальными шарикоподшипниками или комбинированными игольчатыми роликоподшипниками ➤ рис. и ➤ рис.
Полуопорный подшипник для односторонней поддержки осевых усилий в сочетании с радиальным шарикоподшипником |
Комбинированные игольчатые роликоподшипники для поддержки высоких радиальных и осевых сил в одном или обоих направлениях |
Подшипники с чисто осевой нагрузочной способностью
Подшипники для подшипниковых узлов только при осевой нагрузке
Если подшипниковый узел подвергается только осевой нагрузке, подходящими подшипниками являются упорные игольчатые роликовые и осевые цилиндрические роликовые и сепараторные узлы, упорные игольчатые роликоподшипники и осевые цилиндрические роликоподшипники, а также осевые радиальные шарикоподшипники с небольшой высотой осевого сечения ➤ Рис.
Осевые подшипники — сравнение поперечных сечений |
Влияние нагрузки на тип подшипника и размер подшипника
Нагрузка определяет тип и размер подшипника
Размер подшипника обычно определяется внешней нагрузкой ➤ Рис.При выборе подшипника необходимо учитывать, что роликовые подшипники могут подвергаться более высоким нагрузкам из-за линейного контакта, чем шариковые подшипники того же размера.
Радиальная грузоподъемность — сравнение радиальных шарикоподшипников / цилиндрических роликоподшипников |
Подшипники преимущественно для радиальных нагрузок
В случае радиальных нагрузок силы действуют перпендикулярно оси подшипника
Если присутствуют радиальные нагрузки (так называемые поперечные силы) — это силы, перпендикулярные продольной оси вала — используются подшипники, которые поддерживают исключительно или преимущественно радиальные силы, то есть радиальные шарикоподшипники и радиальные роликоподшипники.
Цилиндрические роликоподшипники N и NU, игольчатые ролики и сепараторы в сборе, игольчатые роликоподшипники с тянутой чашкой с открытыми концами, игольчатые роликоподшипники и тороидальные роликоподшипники могут выдерживать только радиальные силы ➤ Рис.
Радиальные подшипники, подшипники преимущественно радиальной нагрузки |
Подшипники преимущественно для осевых нагрузок
Если присутствуют в основном осевые силы — это силы в направлении продольной оси вала — используются подшипники, которые поддерживают исключительно или преимущественно осевые силы.
Осевые нагрузки от слабых до умеренных
При наличии чистых осевых нагрузок от низких до умеренных подходящими подшипниками являются упорные шарикоподшипники с глубоким желобом и подшипники с четырехточечным контактом ➤ Рис. Если присутствует осевая нагрузка в одном направлении, можно использовать однонаправленные осевые шарикоподшипники с глубоким желобом.
Осевые нагрузки от умеренных до высоких
Если присутствуют осевые нагрузки в одном направлении от умеренных до высоких, доступны подшипники: упорные игольчатые роликоподшипники, осевые цилиндрические роликоподшипники, осевые конические роликоподшипники и осевые сферические роликоподшипники ➤ Рис.Упорные цилиндрические роликоподшипники или упорные сферические роликоподшипники, расположенные рядом друг с другом попарно, подходят для высоких осевых нагрузок переменного направления.
Подшипники преимущественно для осевой нагрузки |
Подшипники для комбинированных нагрузок
Некоторые подшипники качения могут подвергаться комбинированным нагрузкам (радиальным и осевым).
Допустимая осевая нагрузка подшипника определяется номинальным углом контакта α. Чем больше этот угол, тем выше осевая нагрузка подшипника. Показателем его допустимой осевой нагрузки также является коэффициент осевой нагрузки Y для конкретного подшипника в таблицах изделий; чем меньше этот коэффициент, тем выше осевая нагрузка.
Подшипники, подходящие для комбинированной нагрузки
Подходящие подшипники: радиальные шарикоподшипники, четырехточечные контактные подшипники, однорядные и двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники, сферические роликоподшипники и однорядные конические роликоподшипники ➤ Рис.Самоустанавливающиеся шарикоподшипники и цилиндрические роликоподшипники NJ (полуопорный подшипник) и NU (фиксирующий подшипник) + кольцо L-образного сечения HJ (= подшипниковый узел полуоси) ➤ Можно также использовать рисунок.
Осевые нагрузки, действующие только в одном направлении, могут восприниматься однорядными радиально-упорными шарикоподшипниками и коническими роликоподшипниками, цилиндрическими роликоподшипниками NJ, а также осевыми сферическими роликоподшипниками NU + HJ. При переменном направлении нагрузки эти подшипники всегда должны устанавливаться со вторым подшипником (второй подшипник должен обеспечивать поддержку в противоположном направлении).Для установки в наборах доступны однорядные радиально-упорные шарикоподшипники в качестве универсальных подшипников и согласованные комплекты конических роликоподшипников, состоящие из двух отдельных подшипников.
Подшипники для комбинированной нагрузки |
Подшипники для комбинированной нагрузки |
Осевая нагрузка также может поддерживаться с помощью отдельного подшипника
Если компонент осевой нагрузки слишком высок, осевая нагрузка также может поддерживаться с помощью отдельного подшипника.Помимо чисто осевого подшипника, подшипники радиальные — эл. грамм. радиальные шарикоподшипники и цилиндрические роликоподшипники ➤ Могут использоваться подшипники с фигурным или четырехточечным контактом, способные выдерживать осевые усилия в обоих направлениях.
Если подшипник с четырехточечным контактом будет использоваться только в качестве упорного подшипника, внешнее кольцо должно иметь радиальный зазор в корпусе.
Цилиндрический роликоподшипник и подшипник с четырехточечным контактом для поддержки комбинированной нагрузки |
Подшипники для поддержки опрокидывающих моментов
Моментная нагрузка при приложении эксцентрической силы
Если нагрузка действует эксцентрично, подшипник подвергается опрокидывающим моментам.В дополнение к двухрядным радиальным шарикоподшипникам и радиально-упорным шарикоподшипникам подходящими подшипниками в этом случае являются, в частности, однорядные радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники, согласованные по оси X или O ➤ Рис.
Подшипники опрокидывающих моментов M = опрокидывающий момент |
Подшипник шариковый радиальный двухрядный
На ➤ рисунке опрокидывающий момент, создаваемый эксцентрично действующей силой F, поддерживается двухрядным радиальным шарикоподшипником.
Подшипник вала односторонний M = опрокидывающий момент F = эксцентрично действующая радиальная сила |
Подшипники для высоких и очень высоких скоростей
Допустимая скорость ограничена рабочей температурой
Как правило, максимальная скорость, достигаемая подшипниками качения, определяется допустимой рабочей температурой.Это зависит от тепла трения, выделяемого в подшипнике, тепла, поступающего от внешних источников, и тепла, рассеиваемого от подшипникового узла. Когда условия находятся в равновесии, температура подшипника постоянна.
Подшипники для очень высоких скоростей
Самые высокие скорости достигаются однорядными подшипниками с особенно низким коэффициентом трения. Под чисто радиальной нагрузкой это радиально-упорные шарикоподшипники с открытыми канавками, а под комбинированной нагрузкой — радиально-упорные шарикоподшипники ➤ Рис.
Из-за их конструкции допустимые частоты вращения для упорных подшипников обычно ниже, чем для радиальных подшипников.
Подшипники для высоких и очень высоких скоростей |
Подшипники повышенной точности
Для большинства применений нормальные размеры и точность вращения подшипников качения достаточны (класс точности Нормальный).Там, где предъявляются повышенные требования к точности вращения и в подшипниковых узлах с очень высокими скоростями, например, в случае главных шпинделей для станков, необходимы подшипники с повышенной точностью.
Компенсация в подшипнике
Осевое смещение происходит внутри подшипника
Вал обычно поддерживается с помощью фиксирующего подшипника и плавающего подшипника. Фиксирующий подшипник обеспечивает точное осевое направление вала в обоих направлениях.Фиксирующие подшипники могут смещаться в осевом направлении и, таким образом, предотвращать сцепление фиксирующего подшипника и плавающего подшипника друг с другом. Таким образом, неподвижные подшипники компенсируют изменения осевой длины и теплового удлинения ➤ Рис.
Подшипник роликовый цилиндрический НУ, плавающий подшипник, компенсация длины внутри подшипника с = расстояние осевого смещения |
Подходящие плавающие подшипники для компенсации внутри подшипника
Подшипники, подходящие в качестве плавающих подшипников для компенсации с помощью подшипника, включают, в частности, цилиндрические роликоподшипники NU и N с одним безреберным кольцом (внутреннее или внешнее кольцо), цилиндрические роликоподшипники NJ, некоторые конструкции полных цилиндрических роликоподшипников (SI подшипники), игольчатые роликоподшипники и тороидальные роликоподшипники ➤ Рис.
Фиксирующие подшипники для компенсации внутри подшипника |
Компенсация с помощью скользящей опоры на кольце подшипника
Неразъемные подшипники, такие как радиальные шарикоподшипники и сферические роликоподшипники, также могут использоваться в качестве плавающих подшипников.Однако в этом случае одно из двух колец подшипника должно иметь свободную посадку и не должно находиться в осевом контакте, чтобы соответствующее кольцо могло сместиться на посадочной поверхности ➤ Рис.
Компенсация длины с помощью подвижного сиденья s = расстояние осевого смещения (свободно установленное кольцо подшипника) |
Перекос отрицательно сказывается на работе подшипника и сокращает срок его службы
Если между валом и корпусом возникает перекос — например, если гнезда подшипников не выровнены, вал деформируется под нагрузкой или позиции подшипников находятся на значительном расстоянии друг от друга — это необходимо компенсировать с помощью подходящих подшипников (самоустанавливающиеся подшипники).Также следует ожидать несоосности при использовании отдельных корпусов, например, корпусов с отводом или фланцевых корпусов. Подобные эффекты (неточности соосности положений подшипников) вызываются угловыми дефектами между радиальной посадочной поверхностью и боковой контактной поверхностью кольца подшипника качения.
Подшипник качения самоустанавливающийся
Динамическая и статическая компенсация перекосов и угловых дефектов
Несоосность и угловые дефекты можно в определенных пределах компенсировать с помощью самоустанавливающихся подшипников качения (см. Главу о продукте).К ним относятся такие подшипники, как цилиндрические роликоподшипники, сферические роликоподшипники, самоустанавливающиеся шарикоподшипники, тороидальные роликоподшипники и осевые сферические роликоподшипники ➤ Рис. Эти подшипники имеют вогнутую дорожку качения внешнего кольца, в которой внутреннее кольцо вместе с комплектом тел качения может поворачиваться.
Кольца можно поворачивать только при одновременном вращении, в противном случае дорожки качения будут повреждены.
Подшипники для статических и динамических регулировочных движений |
Подшипники для компенсации статических угловых дефектов
Закрепляемые радиальные шарикоподшипники и центрирующие игольчатые роликоподшипники подходят для статических регулировочных движений
Закрепляемые радиальные шарикоподшипники и игольчатые роликоподшипники с игольчатыми роликами имеют выпуклую (сферическую) внешнюю поверхность наружного кольца и могут выравниваться на вогнутой сопрягаемой поверхности после установки ➤ Рис.Эти подшипники подходят для статических регулировочных движений. Однако их нельзя использовать для динамических регулировочных движений, колебательных движений и т. Д.
Подшипник шариковый упорный радиальный
Осевые радиальные шарикоподшипники не могут поддерживать опрокидывающее движение вала и поэтому с высокой чувствительностью реагируют на угловые дефекты.
Подшипники со сферической шайбой корпуса
Если контактная поверхность в корпусе не перпендикулярна оси вращения подшипника, угловой дефект можно компенсировать с помощью упорных радиальных шарикоподшипников с установочной шайбой сферического корпуса и опорной шайбой ➤ Рис.
Подшипники для статических угловых дефектов (регулировочные движения) |
Устройство самоцентрирования радиальных шарикоподшипников
Однорядные радиальные шарикоподшипники имеют только небольшое устройство самоцентрирования
В радиальных шарикоподшипниках смещения приводят к неблагоприятному вращению шариков и вызывают дополнительные нагрузки в подшипнике, которые сокращают срок службы подшипника.Поэтому для того, чтобы поддерживать эти нагрузки на низком уровне, для однорядных радиальных шарикоподшипников разрешены только небольшие углы регулировки в зависимости от нагрузки.
Двухрядные радиальные шарикоподшипники не допускают углового перемещения. Поэтому при использовании этих подшипников перекосы недопустимы.
Устройство самоцентрирования цилиндрических роликоподшипников, конических роликоподшипников, игольчатых роликоподшипников
Механизм самовыравнивания меньше, чем у радиальных шарикоподшипников
Цилиндрические, конические и игольчатые роликоподшипники имеют меньше возможностей самоцентрирования, чем радиальные шарикоподшипники.Поперечная форма тел качения и дорожек качения этих роликовых подшипников спроектирована таким образом, чтобы при указанных углах регулировки нагрузка на материал в зоне контакта качения оставалась достаточно равномерной, чтобы не снижался основной номинальный срок службы.
Если угловые дефекты больше, чем указанные в главах, посвященных продукции, ролики и игольчатые ролики больше не подвергаются равномерной нагрузке по всей своей длине. В результате может возникнуть недопустимо высокое краевое давление.
Радиальные шарикоподшипники имеют очень низкий уровень шума при работе
В небольших электрических устройствах, таких как оргтехника или бытовая техника, часто требуется низкий уровень шума при работе. Радиальные шарикоподшипники особенно подходят для таких требований ➤ Рис. Оценка шума серии разрешена с помощью ссылки Schaeffler Noise Index ➤. Предпочтительно применять осевую регулировку подшипников, например, с помощью тарельчатых пружин.
Роликовые подшипники более жесткие, чем шариковые
Жесткость подшипника качения определяется типом подшипника, размером подшипника и рабочим зазором.Жесткость увеличивается с увеличением количества тел качения, поддерживающих нагрузку. Целью является особенно высокий уровень жесткости системы, например, в подшипниковых узлах главного шпинделя и подшипниковых узлах поворотного стола в станках и подшипниковых узлах шестерни.
Жесткость роликовых подшипников выше из-за условий контакта между телами качения и дорожками качения (линейный контакт), чем жесткость шариковых подшипников.
Подшипники с низким трением
Помимо введения и рассеивания тепла, решающим фактором для рабочей температуры подшипниковой опоры является трение подшипников.Подшипники с особенно низким коэффициентом трения включают в себя шарикоподшипники с открытым глубоким желобом, однорядные радиально-упорные шарикоподшипники и цилиндрические роликоподшипники с сепаратором, находящимся под радиальной нагрузкой ➤ Рисунок и ➤ Рисунок. Сравнительно высокое трение создается в подшипниках с контактными уплотнениями, полнокомплектных цилиндрических роликоподшипниках и упорных роликоподшипниках.
Разъемные (несамоудерживающиеся) и неразъемные подшипники
В случае разъемных подшипников кольца подшипников могут устанавливаться независимо друг от друга
Подшипники, которые не являются самоудерживающимися, упрощают монтаж и демонтаж подшипников, так как детали подшипника могут быть установлены индивидуально.Это также является преимуществом, если оба кольца имеют плотную посадку. Съемные подшипники включают в себя подшипники с четырехточечным контактом, двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники с разъемным внутренним кольцом, определенные цилиндрические роликоподшипники, конические роликоподшипники, осевые радиальные шарикоподшипники, осевые сферические роликоподшипники, осевые цилиндрические роликоподшипники и некоторые игольчатые роликоподшипники ➤ Фигура.
Подшипники разъемные |
Несъемные подшипники
Радиальные шарикоподшипники, однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, самоустанавливающиеся шарикоподшипники, цилиндрические роликоподшипники и сферические роликоподшипники, как правило, неразделимы.
Подшипники с коническим отверстием
С коническим гнездом вала радиальный внутренний зазор в подшипнике может быть установлен на определенное значение
Подшипники с коническим отверстием могут устанавливаться непосредственно на коническое гнездо вала, например, в случае однорядных и двухрядных цилиндрических роликоподшипников высокоточного варианта. При установке этих подшипников радиальный внутренний зазор может быть установлен на определенное значение.
Для облегчения монтажа и демонтажа подшипников с помощью переходных и стяжных втулок
Там, где требования к точности вращения невысоки, можно использовать закрепительные и съемные втулки для размещения самоустанавливающихся шарикоподшипников, цилиндрических роликоподшипников и сферических роликоподшипников с коническим отверстием на цилиндрическом гнезде вала, в частности ➤ Рис.Монтаж и демонтаж таких подшипниковых узлов особенно прост.
Подшипники с коническим отверстием, переходной и стяжной втулкой |
9 факторов, которые следует учитывать при выборе подшипника
Различные типы подшипников имеют разные характеристики из-за разной конструкции.
Из-за изменчивости и сложности конкретного места установки и применения подшипников не существует фиксированного режима для выбора типа подшипника
Для адаптации к конкретному положению установки и условиям применения определенного узла рекомендуется: При выборе типа подшипника тщательно учитывайте следующие основные факторы.
1. Допустимое пространствоВ механической конструкции обычно сначала определяется размер вала, а затем выбирается подшипник в соответствии с размером вала.
Обычно шариковые подшипники используются для малых валов; Для больших валов используются цилиндрические роликоподшипники, самоустанавливающиеся роликоподшипники и конические роликоподшипники (иногда также используются шариковые подшипники).
Если радиальное пространство места установки подшипника ограничено, следует использовать подшипник с меньшей высотой радиального сечения.
Например, игольчатые подшипники, некоторые серии радиальных шарикоподшипников, радиально-упорные шарикоподшипники, цилиндрические роликовые или самоустанавливающиеся роликовые подшипники и тонкостенные подшипники.
Если осевое пространство места установки подшипника ограничено, можно использовать подшипник меньшей ширины.
2. Нагрузка на подшипникРазмер нагрузки Размер нагрузки обычно является решающим фактором при выборе размера подшипника.
Несущая способность роликового подшипника больше, чем у шарикового подшипника того же размера.
Как правило, шариковые подшипники подходят для малых и средних нагрузок, роликоподшипники — для больших нагрузок.
Режим нагрузки чисто радиальная нагрузка может выбрать радиальный шарикоподшипник, цилиндрический роликоподшипник.
Чистая осевая нагрузка может выбрать упорный шарикоподшипник, упорный цилиндрический роликоподшипник.
При наличии радиальной нагрузки и осевой нагрузки (комбинированной нагрузки) обычно выбираются радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники.
Если радиальная нагрузка велика, а осевая нагрузка мала, можно выбрать радиальный шарикоподшипник и цилиндрический роликоподшипник с выступом во внутреннем и внешнем кольце.
В случае большой деформации вала или вкладыша и плохой центровки можно выбрать самоустанавливающийся шарикоподшипник и самоустанавливающийся роликовый подшипник.
Если осевая нагрузка велика, а радиальная нагрузка мала, можно выбрать упорный радиально-упорный шарикоподшипник и шарикоподшипник с четырехточечным контактом.
Если требуется самоустанавливающаяся характеристика, можно выбрать упорный самоустанавливающийся роликовый подшипник.
3. R скорость вращенияРабочая скорость подшипника качения в основном зависит от его допустимой рабочей температуры.
Подшипник с низким сопротивлением трению и меньшим внутренним нагревом подходит для работы на высоких скоростях.
Когда только радиальная нагрузка на подшипник, радиально-упорный шарикоподшипник и цилиндрический роликоподшипник могут достигать более высокой скорости
Если подшипник комбинированный, следует выбрать радиально-упорный шарикоподшипник.
Высокоточный радиально-упорный шарикоподшипник специальной конструкции позволяет достигать очень высоких скоростей.
Скорость вращения упорного подшипника ниже, чем у радиального подшипника.
4. Точность вращенияДля большинства машин подшипник с допуском класса 0 достаточен для удовлетворения требований главного двигателя.
Однако, когда есть строгие требования к точности вращения вала, такие как шпиндель станка, прецизионное оборудование и инструменты, радиальный шарикоподшипник, радиально-упорный шарикоподшипник, конический роликовый подшипник, цилиндрический роликоподшипник и упорный радиально-упорный подшипник. следует выбирать шарикоподшипник с более высоким уровнем допуска.
5. R ЖесткостьЖесткость подшипника качения определяется его упругой деформацией под нагрузкой
В целом эта деформация очень мала, и ее можно игнорировать
Но в некоторых случаях станков, таких как система шпинделя станка, статическая жесткость и динамическая жесткость подшипника имеют большое влияние на характеристики системы.
Вообще говоря, роликовые подшипники имеют более высокую жесткость, чем шариковые.
Жесткость всех видов подшипников также может быть улучшена путем надлежащей «предварительной затяжки».
6. Шум и вибрацияШум и вибрация самого подшипника, как правило, очень низкие.
Но для двигателей малого и среднего размера, офисной техники, бытовой техники и инструментов, к которым предъявляются особые требования по шуму и стабильности работы, обычно используются малошумные подшипники.
7. Осевое перемещениеНаиболее распространенная конфигурация подшипников заключается в установке набора аксиально расположенных «неподвижных подшипников» на одном конце вала и набора подвижных в осевом направлении «плавающих подшипников» на другом конце. для предотвращения заедания вала из-за теплового расширения и сжатия в холодном состоянии.
Обычно используемый «плавающий подшипник» — это цилиндрический роликовый подшипник без ребра на внутреннем или внешнем кольце. В это время для посадки между внутренним кольцом и валом или посадки между наружным кольцом и отверстием в кожухе может применяться посадка с натягом.
Иногда в качестве плавающего подшипника можно выбрать неразборный радиальный шарикоподшипник или самоустанавливающийся роликоподшипник, но посадка с зазором должна быть выбрана, когда внутреннее кольцо совпадает с валом или внешнее кольцо совмещено с отверстием в корпусе во время установки, чтобы убедитесь, что внутреннее или внешнее кольцо имеет достаточную свободу осевого перемещения.
8. F момент тренияСопротивление трения шарикового подшипника меньше, чем у роликоподшипника, а сопротивление трения радиального контактного подшипника меньше при чистой радиальной нагрузке;
Результаты показывают, что сопротивление трения осевого контактного подшипника невелико при чистой осевой нагрузке;
При комбинированной нагрузке сопротивление трению радиально-упорного подшипника, угол контакта которого близок к углу нагрузки, является наименьшим.
В инструментах и машинах, которым требуется низкий момент трения, более целесообразно выбрать шарикоподшипник или цилиндрический роликоподшипник.
Кроме того, подшипники с низким крутящим моментом трения должны избегать контакта с уплотнением.
В то же время рекомендуется использовать капельную смазку, воздушно-масляную смазку или другие методы смазки, которые способствуют снижению износа.
9. Установка и снятиеКогда подшипники с цилиндрическими внутренними отверстиями используются в механизмах с частой установкой и разборкой, отдельные радиально-упорные шарикоподшипники, конические роликоподшипники, съемные цилиндрические роликоподшипники, игольчатые роликоподшипники и упорные подшипники должны быть предпочтительнее.
Подшипник с коническим внутренним отверстием может быть установлен как на цапфе, так и на цилиндрической шейке с помощью фиксирующей или демонтажной втулки, поэтому установка и демонтаж очень удобны.
Определение размеров и выбор подшипников с помощью программного обеспечения в 2020 году
Трэвис Шайв | Эксперт по аналитическим инструментам • SKF USA Inc.
Подшипникиявляются основной частью любой машины, поэтому конструкция их движущихся элементов может означать разницу между эффективной машиной и машиной, которая постоянно изнашивается и выходит из строя.Поэтому сейчас некоторые производители предлагают программные средства моделирования подшипников для поддержки всего, от начального проектирования до сложных конструкций машин, требующих внутреннего анализа.
SKF SimPro Quick — это простое в использовании программное обеспечение с интерфейсом перетаскивания для добавления компонентов в виртуальную сборку. Он выводит жесткость подшипников в матрицах. Программное обеспечениеOne, предназначенное для инженеров, позволяет конструкторам анализировать конструкции с одним валом. Это позволяет инженерам-конструкторам самим использовать программное обеспечение для модификации вала оси станка в соответствии с существующими размерами … и затем регулировать подшипниковый узел и окружающие шестерни и пружинные шайбы, а также другие компоненты, расположенные поблизости в сборке.Затем инженеры могут оценить характеристики изменений данной конструкции, чтобы спрогнозировать долговечность подповерхностной усталости подшипников, а также возможные условия работы, которые могут привести к преждевременному окончанию срока службы подшипников. Такое программное обеспечение может предупреждать о повреждении поверхности, которое может остаться незамеченным, если расчет срока службы подшипника основан на традиционных методах расчета каталога.
Такое программное обеспечение начального уровня для проектирования подшипников является относительно простым и простым в использовании… в некоторых случаях с интерфейсом перетаскивания для добавления компонентов.Такое программное обеспечение для проектирования также позволяет пользователям видеть вращение внутреннего и внешнего кольца подшипника, а также жесткость подшипника, представленную в матрице.
SimPro Expert позволяет проводить термический анализ, чтобы инженеры могли иметь реалистичное представление о том, как температура компонентов будет изменяться во время работы.Более сложное программное обеспечение выходит за рамки одновального оборудования и позволяет инженерам создавать более сложные модели — например, модели с несколькими валами для виртуализации серии редукторов. Это, в свою очередь, позволяет:
- Анализ того, как один вал в сборке может повлиять на другие валы
- Определите опорные свойства любого корпуса в сборке
- Импорт любых компонентов САПР OEM или конечного пользователя в программное обеспечение для более реалистичного подтверждения проекта
- Комплексный термический анализ для прогнозирования температуры компонентов во время работы
Еще более сложными являются услуги моделирования, которые помогают в определении размеров и выборе подшипников. Это услуги, выполняемые производителем подшипников; такое моделирование обеспечивает более глубокое профилирование, чем любое программное обеспечение, предлагаемое инженерам для самостоятельного использования.Во многих случаях анализ таких программ дает подробную информацию о контактах на микроуровне между телом качения подшипника и кольцами, помимо таких факторов, как прогиб и перекос роликов. Производители подшипников также могут предоставить подробную информацию о сепараторе, который удерживает элементы качения подшипника, включая способ взаимодействия сепаратора и шариков или тел качения.
Собственный инструмент моделирования подшипников (BEAST) SKF позволяет получить более подробную информацию, чем программа SimPro.BEAST позволяет SKF исследовать на микроуровне контакты между телом качения подшипника и кольцами… а также прогиб и перекос роликов и другие факторы. Инженерная поддержка с добавленной стоимостью с помощью программного обеспеченияПодумайте, как OEM-производитель может заметить вибрацию в своей системе после первоначальной сборки машины. Такие OEM-производители часто могут измерять амплитуду вибрации, но не могут ли они измерить, приемлемо ли это для подшипников в системе. Здесь производитель подшипника может вмешаться в программный анализ — виртуально применив вибрацию, измеренную производителем, к цифровому двойнику конструкции на наружном кольце подшипника.Далее следует исследование того, как все движется внутри подшипника в зависимости от этой вибрации. Одна из потенциальных проблем — это то, как тела качения ударяют по сепаратору. В конечном итоге возникает вопрос: прослужит ли клетка? В этой ситуации осмотр клетки для документирования уровней силы может дать рекомендуемое снижение вибрации для достаточно длительного срока службы клетки и увеличения среднего времени до отказа.
Программные средства меняют методы проектированияПрограммное обеспечение для моделирования подшипников предлагает преимущества инженерам в самых разных отраслях промышленности, включая внедорожную промышленность, насосы и системы, целлюлозно-бумажную промышленность, автомобилестроение, ветроэнергетику, горнодобывающую промышленность и авиакосмическую промышленность.Некоторые из преимуществ, которые дает использование этого программного обеспечения, заключаются в том, что инженеры-конструкторы могут лучше понимать (и контролировать) более тонкие детали конкретного приложения … что может помочь им оптимизировать выбор подшипников.
Программное обеспечение для проектированиятакже позволяет OEM-производителям и конечным пользователям работать быстрее и с большей мощностью. Это сокращает время, затрачиваемое на тестирование, что, в свою очередь, снижает расходы на разработку. С помощью программного обеспечения инженер-конструктор может разработать четыре различных проекта, а затем просто определить, какой из них наиболее экономичен с лучшими техническими характеристиками.
Рассмотрим производителя высококачественного текстильного оборудования. Здесь цель может заключаться в разработке подшипниковых узлов, которые помогут повысить скорость и точность станка. Точность вращения подшипников имеет решающее значение… программное обеспечение может помочь таким производителям оборудования ускорить процесс проектирования, оценивая оптимальные подшипниковые узлы без внешней помощи.
SKF SimPro Quick позволяет анализировать отдельные валы, поэтому инженеры могут использовать программное обеспечение самостоятельно и изменять сборку, как с помощью интерфейса перетаскивания для добавления компонентов в виртуальную сборку.Это позволяет инженерам-конструкторам видеть вращения внутреннего и внешнего кольца.Выбор подшипников для низкоскоростных приложений
Выбор подшипника для низкоскоростных приложений
Рабочая скорость является важным фактором при выборе подшипника. Это, очевидно, не удивительно для разработчиков, работающих с высокоскоростными приложениями, но это также верно и для низкоскоростных приложений.
Например, когда подшипник качения подвергается медленным колебательным движениям с ограниченным ходом, предотвращение износа зависит от распределения адекватной смазки по дорожкам качения.Хорошим примером являются ветряные турбины: поскольку подшипники шага лопастей не вращаются полностью, наиболее часто используемые области подшипника будут демонстрировать больший износ и даже ложное бринеллирование. Для таких применений требуются смазочные материалы с высокой прочностью пленки или противозадирные присадки, а иногда и самосмазывающиеся сепараторы для тел качения.
Фактически, для многих низкоскоростных применений требуется модификация стандартного подшипника или даже нестандартного подшипника. Шансы на это возрастают по мере снижения скорости.В таких ситуациях конструкторы должны проконсультироваться у производителя специальных подшипников. Укажите свои требования к производительности, ограничения по нагрузке, размеру и весу (и любые другие потребности) и позвольте производителю использовать свой опыт для вас.
Определение подшипника, отвечающего вашим проектным целям, при одновременном соблюдении баланса между производительностью и стоимостью — это только начало. Хороший поставщик подшипников также должен быть в состоянии предложить модификации оборудования (например, установочные поверхности с большей жесткостью) для дальнейшего улучшения характеристик подшипников.
Подшипники малой скорости определены
Динамические условия, определяющие конструкцию подшипника, обозначаются линейной скоростью на делительной линии подшипника или скоростью продольной оси. Скорость линии подачи менее 500 футов в минуту обычно считается низкой скоростью, а скорость от 500 футов в минуту до 3000 футов в минуту — средней скоростью. Все, что выше 3000 футов в минуту, считается высокоскоростным.
Однако имейте в виду, что низкая линейная скорость не обязательно означает низкую угловую скорость. Как показано на рис.1, тихоходный подшипник с диаметром шага менее 1.9 дюймов могут вращаться со скоростью 1000 об / мин. С другой стороны, если диаметр делительной линии намного больше — скажем, 65 дюймов — подшипник считается низкоскоростным подшипником только тогда, когда угловая скорость меньше 30 об / мин.
Рисунок 1
Типовые тихоходные подшипники
В низкоскоростных приложениях могут использоваться различные подшипники, но наиболее распространенными являются подшипники с тонким сечением и подшипники с поворотными кольцами.
Подшипники с тонким сечением (рис. 2) — отличное решение, когда критерии проектирования сочетают строгие ограничения по пространству с требованиями к легкому весу, высокой жесткости и точному позиционированию.Промышленные роботы — хороший тому пример. Подшипники с тонким сечением обычно доступны с радиальным контактом, угловым контактом и четырехточечным контактом.
Рисунок 2
Тонкий подшипник с 4-точечным контактом
Подшипники с поворотным кольцом (рис. 3) обычно представляют собой подшипники большого диаметра, которые могут одновременно воспринимать радиальные, осевые и моментные нагрузки при вращении конструкции на неподвижном основании. Применения включают краны и артустановки. Эти подшипники обычно подвергаются сильным нагрузкам с медленным, прерывистым или частичным вращением.Они могут иметь однорядные или многорядные шариковые и роликовые элементы.
Рисунок 3
Шарик с 4-точечным контактом и монтажным кольцом
Двухугольные роликоподшипники (рис. 4) используются в поворотных платформах, которые требуют большей точности позиционирования и большей жесткости, чем обычные шарикоподшипники. Хотя двоякоугловые роликовые подшипники могут выдерживать те же типы нагрузок, что и шарикоподшипники с четырехточечным контактом, они также менее терпимы к дефектам монтажной поверхности.Обычно двуугловые роликовые подшипники применяются в индексных столах и в креплениях антенн радара.
Шарикоподшипники с четырехточечным контактом и двухугольные роликоподшипники имеют конфигурацию «сплошного кольца», с закаленными и отшлифованными дорожками качения, которые составляют одно целое с опорными кольцами. Когда вес является критическим фактором, вы можете рассмотреть подшипники с канатными кольцами вместо твердых.
Рисунок 4
Двухрядный роликовый подшипник
Подшипники качения проволоки (рис.5) представляют собой опорно-поворотные устройства, выполненные с сегментированными, вставленными «проволочными» дорожками качения в отдельных опорных кольцах. Как правило, они имеют шариковые или многорядные роликовые элементы с опорными кольцами, как правило, из коррозионно-стойких материалов (например, анодированного алюминия), что еще больше способствует снижению веса. Говоря о материалах, соответствие материала опорного кольца подшипника материалу, используемому в монтажной конструкции, является отличным способом повысить тепловую совместимость.
Рисунок 5
Двухроликовый подшипник со вставленными кольцевыми кольцами
Требования к характеристикам
Хотя критерии эффективности для низкоскоростных подшипников во многом такие же, как и для высокоскоростных подшипников, этого нельзя сказать о требованиях к рабочим характеристикам.Некоторые из наиболее важных рассматриваются на следующих двух страницах.
Характеристики движения являются основным фактором при определении того, следует ли уделять особое внимание смазке поверхностей подшипника, поскольку они сильно различаются, и смазка обычно становится более сложной при уменьшении скорости. Некоторые низкоскоростные подшипники работают с прерывистым движением, некоторые с колебательным движением, а некоторые с непрерывным движением (см. Рис. 6). Кроме того, те, кто имеет прерывистое движение, могут использовать реверсивное вращение, вращение в постоянном направлении или частичное вращение с внезапными остановками.Подшипники с синусоидальным реверсивным движением являются примерами колебательных подшипников.
Прерывистое движение — обратное вращение
Прерывистое движение — вращение в постоянном направлении
Прерывистое движение — частичное вращение с внезапными остановками
Колебательное движение — синусоидальное реверсивное вращение
Непрерывное движение — вращение с постоянной скоростью
Рисунок 6
Примеры низкоскоростного движения подшипника
Жесткость — еще один важный фактор для низкоскоростных приложений.Определяемая как жесткость пружины, это то, что определяет прогиб подшипника под нагрузкой. На жесткость влияют многие факторы, включая конфигурацию подшипника, его диаметр, предварительную нагрузку и то, как он будет поддерживаться. Для максимальной точности пределы жесткости следует указывать в радиальном, осевом или угловом режимах. Учитывая это требование, производитель подшипников может определить, как этого лучше всего достичь.
Грузоподъемность Требования включают радиальные нагрузки, осевые нагрузки и моментные нагрузки, действующие на подшипник… в стационарных условиях, а также в динамических условиях.Динамические нагрузки часто являются менее важным фактором, поскольку низкоскоростные подшипники обычно не подвержены классическим усталостным отказам и, как правило, больше рассчитаны на прочность конструкции, чем на износостойкость.
Устойчивость к вибрации и ударам влияет на долгий срок службы подшипников на низких скоростях, хотя такая нагрузка чаще является результатом внешних сил, чем дисбаланс вращающихся масс или неточных компонентов. (Подшипники поворотных колец, которые, например, вращают башни танков, должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать удары от выстрелов из пушки.) Кроме того, подшипники, подверженные вибрации, могут нуждаться в специальной смазке для предотвращения фреттинг-коррозии / износа.
Враждебные среды означает тяжелые условия эксплуатации для низкоскоростных подшипников, как и для высокоскоростных подшипников. Некоррозионные материалы и / или специальные встроенные уплотнения обычно предназначены для защиты от агрессивных химикатов, паров, грязи и других загрязнений. А поскольку низкоскоростные подшипники часто используются в оборудовании, предназначенном для использования в пустынях, в Арктике — даже в открытом космосе — могут потребоваться специальные подшипниковые материалы и смазочные материалы для обеспечения работы при экстремальных температурах и давлениях.
Характеристики крутящего момента включают максимальный пусковой крутящий момент, крутящий момент трения при работе и равномерность крутящего момента. В зависимости от области применения однородность может быть наиболее важной. Например, когда подшипник вращается очень медленно, требуемый крутящий момент может широко изменяться с небольшими приращениями времени из-за скольжения в зонах контакта тел качения. Это требует особого внимания к геометрии подшипника, обработке поверхности, выбору смазки и конструкции фиксатора, чтобы минимизировать изменение момента трения.Такое изменение может быть опасным в некоторых приложениях… например, пеленг в системе наведения самолета.
Техническое обслуживание может стать проблемой при работе с низкоскоростными подшипниками, особенно если доступ ограничен. Космический корабль — один из примеров; другой — телескоп, установленный на такой большой высоте, что его невозможно повторно смазать. Для таких применений конструкторам рекомендуется встроить в подшипниковый узел автоматическое приспособление, такое как резервуар для смазки или барьерная пленка.
Подшипники, которые необходимо хранить в течение длительного времени, требуют особого внимания. В некоторых подшипниках используются смазочные материалы с высокой стабильностью и длительным сроком хранения. Другие используют специальные консервирующие смазочные материалы только для первоначального обслуживания, которые продуваются при установке и заменяются другой консистентной смазкой или маслом для обслуживания. Если вы предполагаете, что условия эксплуатации могут помешать регулярному техническому обслуживанию или потребуют длительного хранения, вам следует с самого начала сообщить об этом поставщику подшипников, чтобы можно было принять соответствующие меры предосторожности.
Срок службы тихоходных подшипников обычно указывается во времени, а не в оборотах. И если они хранятся в течение длительного времени перед вводом в эксплуатацию, как отмечалось выше, необходимо учитывать условия хранения и транспортировки. Небрежное обслуживание или аварийное повреждение (например, коррозия, вода, загрязнения) — частая причина сокращения срока службы.
Высокая надежность почти всегда является ключевым требованием, хотя обстоятельства могут отличаться.Например, в аэрокосмической отрасли низкоскоростные подшипники могут требовать чрезвычайно высокой надежности, даже если их срок службы может быть ограничен одним полетом. Другой пример — строительная техника, где высокая надежность подшипников необходима для минимизации простоев между капитальными ремонтами.
Одним из способов повышения надежности подшипников является увеличение их несущей способности. Другой — запланировать больше проверок и / или испытаний в процессе производства. Третий — введение избыточных компонентов.Независимо от подхода, лучший способ гарантировать надежность — это убедиться, что поставщик подшипников имеет точную информацию о нагрузке и условиях эксплуатации.
Заключение
При таком большом количестве факторов невозможно быстро выбрать подшипники для низкоскоростных приложений. Разработчики должны позаботиться о том, чтобы сбалансировать широкий спектр критериев производительности, некоторые из которых будут незнакомы тем, кто привык работать в высокоскоростных приложениях. В таких случаях самый верный путь к успеху — предоставить опытному производителю подшипников исчерпывающий список ваших конкретных требований.Для получения дополнительной информации или обсуждения потенциального применения с одним из наших опытных инженеров по продукции, пожалуйста, свяжитесь с Kaydon Bearings.
Скачать статью
Выбор подшипника для низкоскоростных приложений
(Adobe PDF)
Adobe Acrobat Reader
Выбор подшипников — обзор
Подшипники контактного типа
Подшипники контактного типа являются неотъемлемой частью многих систем маховиков. Для контактных подшипников было разработано множество вариантов, включая радиально-упорные шарикоподшипники, радиальные шарикоподшипники, конические роликоподшипники, цилиндрические роликоподшипники, сферические подшипники и т. Д.Любой тип этих контактных подшипников имеет сильные и слабые стороны и, возможно, может быть выбран в окончательной конструкции системы. Существует множество публикаций о достоинствах каждого типа подшипников, которые можно использовать в качестве руководства в процессе выбора. В этой главе основное внимание будет уделено нескольким основным техническим моментам при выборе шарикоподшипников по следующей причине: шарикоподшипники являются наиболее часто используемым типом во многих системах маховиков; большинство из этих технических особенностей могут быть полезны и применимы с небольшими модификациями для других типов контактных подшипников.
При выборе шарикоподшипника двумя наиболее важными техническими параметрами, которые влияют на работу и срок службы подшипников, являются нагрузка и рабочая скорость. Настоятельно рекомендуется подготовить моделируемый уровень нагрузки, рабочий цикл нагрузки, максимальную скорость и диапазон номинальных рабочих скоростей, чтобы производитель подшипника мог проверить расчетный срок службы подшипника после первоначального выбора подшипника и ротородинамической схемы.
Вообще говоря, чем выше допустимая нагрузка, тем медленнее может работать подшипник.При одинаковой нагрузке на подшипник рабочая скорость шарика (линейная скорость центра шарика и скорость качения) действительно влияет на срок службы подшипника, независимо от того, изготовлен ли он из стали или керамики. Поскольку центральную скорость шара трудно оценить, хорошим приближением для критериев скорости подшипника (с некоторым отклонением от истинного характера) будет использование диаметра внутреннего кольца (в миллиметрах), умноженного на скорость вращения (в об / мин), для получить параметр, называемый номером DN. Для того чтобы шарикоподшипник со средней нагрузкой работал с разумным сроком службы, хорошей отправной точкой является поддержание этого числа ниже нуля.3 миллиона DN (на основе опыта). Для систем с маховиком, поскольку нагрузка может быть намного больше в зависимости от конструкции, это число может быть изменено до 0,1 миллиона DN. Следует отметить, что это количество не является достаточным условием, а это означает, что подшипник с такими уровнями номеров DN не обязательно будет работать. Однако, если приложение предназначено для сопряжения с подшипником с этим значением DN, есть большая вероятность, что требуемые шарикоподшипники могут быть найдены или спроектированы некоторыми коммерческими поставщиками.
Каталог немецкой подшипниковой компании GMN Bearing [51] предоставляет хороший метод для первичной оценки срока службы подшипников. В их методах прогнозируемые нагрузки были разделены на осевые ( F a ) и радиальные ( F r ) компоненты и преобразованы в эквивалентную нагрузку ( P ) на основе коэффициентов, полученных из типы и узлы подшипников (коэффициенты X и Y ):
(50) P = X ∙ Fr + Y ∙ Fa
Затем рассчитывается эквивалентная номинальная нагрузка, если несколько подшипников (номер i) используются для подшипниковый узел:
(51) C = i0.7 ∙ Csingle
, где C single — допустимая нагрузка из каталога.
Номинальный срок службы может быть рассчитан в часах по следующей формуле:
(52) L10 = 10660 ∙ nCP3
Помимо номинальной нагрузки и скорости подшипника, необходимо тщательно рассмотреть множество других параметров. обсуждается с поставщиками контактных подшипников. Эти параметры включают материалы шариков и дорожек качения, типы сепараторов, термообработку дорожек качения, предварительную нагрузку для подшипников, типы смазочных материалов, методы повторного смазывания и т. Д.После того, как все будет завершено, настоятельно рекомендуется тесно сотрудничать с поставщиком подшипников, чтобы убедиться, что все в порядке и будет работать по назначению.
Помимо выбора подшипников, существует множество методов, широко используемых при проектировании архитектуры подшипников ротора маховика для систем подшипников контактного типа. Наиболее часто используемый метод — это поддержка маховика вертикально и использование набора колец постоянных магнитов на корпусе для создания сил магнитного притяжения на верхней поверхности ротора или ступицы маховика.Этот метод разработан для уменьшения большей части гравитационной нагрузки на маховик с опорной поверхности. Это легко увидеть из уравнения. (52) и интуитивно понятно, что за счет снижения нагрузки на подшипники срок службы подшипников может быть значительно увеличен.
Другой способ заключается в использовании внешнего кольца подшипников для поддержки ротора и внутреннего кольца для неподвижной опоры. Это эквивалентно уменьшит DN подшипника и поможет облегчить технические проблемы, когда диаметр вала большой, но также требуется более высокая скорость вращения.
Последний фактор, который необходимо учитывать, — это демпфирование подшипников. Можно легко забыть, что подшипники контактного типа обычно имеют очень высокую жесткость, но очень низкое демпфирование. Это может означать проблемы с вибрацией и проблемы с надежностью, когда реальный физический прототип будет построен и испытан. Несмотря на то, что эта проблема с вибрацией может вообще не возникать, но как только это произойдет, это может вызвать разрушительные проблемы, и стоит разработать хорошо продуманный план на этапе проектирования.
Как обеспечить правильный выбор подшипника для вашего проекта
При работе с любой новой конструкцией поиск правильного подшипника имеет решающее значение для общего успеха проекта.
Чтобы помочь конструкторам и инженерам найти идеальный шарикоподшипник для их уникального применения, команда Emerson Bearing обрисовала в общих чертах несколько важных аспектов, которые следует учитывать в процессе выбора.
Габаритные размеры
Стоимость шарикоподшипников будет значительно выше, если первоначальные габариты габаритов не будут тщательно учтены на этапе проектирования. Все оболочки должны эффективно соответствовать требованиям вала подшипника и корпуса. Фактически, зачастую наиболее экономически выгодно изготовить корпус и вал вокруг предварительно спроектированного размера подшипника, а не наоборот.
Осевые и радиальные нагрузки
Нагрузки, воспринимаемые подшипником, могут сильно влиять на повседневную работу и поэтому должны тщательно оцениваться в процессе выбора. Радиальные нагрузки действуют перпендикулярно или под прямым углом к валу вдоль оси вращения подшипника. Тяга или осевая нагрузка действует параллельно этой оси. Если эти нагрузки смещены относительно радиальной плоскости или оси подшипника, они создают дополнительную нагрузку: моментную нагрузку.
Требования к скорости
Пределы скорости подшипника или тепловые ограничения устанавливают максимально допустимую скорость вращения.У каждого отдельного подшипника есть определенные ограничения скорости, которые определяются на основе эмпирических данных, собранных в ряде стандартных приложений.
При оценке требований и пределов скорости помните, что на высокоскоростные характеристики подшипника влияет тип смазки (или ее отсутствие), применяемый в конструкции.
Смазка Функция и ключевые критерии
Тщательная смазка продлевает и продлевает срок службы любого подшипника. Однако слишком много или слишком мало смазки, непреднамеренное загрязнение и смешанные смазочные материалы могут ухудшить характеристики подшипника.Также важно учитывать «срок службы пластичной смазки», то есть время, в течение которого подшипник может оптимально функционировать между смазками.
Инженеры обычно имеют представление о том, какие компоненты им понадобятся, но проблемы с производительностью могут возникать как в старых, так и в новых проектах, вынуждая команды возвращаться к чертежной доске для оценки операций и нести дополнительные расходы и задержки.
При тщательном изучении отдельных компонентов проекта, особенно подшипников, нередко обнаруживается, что эксплуатационные проблемы возникают из-за простых функций, которые были упущены на этапе проектирования.
Уделяя особое внимание выбору правильного типа подшипника, инженеры могут оптимизировать точность и повысить как эффективность, так и общий срок службы конструкции.
Для получения дополнительной информации о конструктивных особенностях подшипников или помощи в выборе идеального подшипника для вашего следующего проекта посетите веб-сайт http://www.emersonbearing.com/contact/.
4. Выбор типа подшипника
4.1 Нагрузки
4.2 Доступное пространство
4.3 Обороты
4.4 Точность работы
4.5 Центровка
4.6 Осевое скольжение
4.7 Жесткость опоры
4.8 Варианты установки
4.9 Методы уплотнения подшипников
Каждый тип подшипника характеризуется специфическими свойствами, уникальными для данной конструкции и размеров, которые определяют его пригодность для данного типа применения. Например, шариковые подшипники отличаются низким трением и низким уровнем шума. Они предназначены для передачи средних и больших радиальных и осевых нагрузок.Они могут изготавливаться с более высокой точностью, что позволяет им работать на более высоких оборотах. Благодаря своим свойствам и доступности они являются одними из наиболее распространенных типов подшипников. Сферические роликоподшипники, напротив, предназначены для корпусов, работающих при высоких нагрузках, и способны в определенной степени компенсировать перекосы. Таким образом, они особенно подходят для промышленного использования. Таким образом, при выборе типа подшипника важно учитывать различные воздействия и оценивать их в соответствии с их степенью важности для данного корпуса.На выбор стандартного подшипника в первую очередь влияют:
- Нагрузка
- Свободное место
- оборотов
- Точность работы
- Выравнивание
- Скользящее осевое перемещение
- Жесткость корпуса
- Варианты установки и демонтажа
- Методы уплотнения
4.1 Нагрузки
4.1.1 Радиальные нагрузки
Подшипники, предназначенные в первую очередь для передачи радиальных нагрузок, называются радиальными подшипниками (рис.4.1). Они имеют номинальный угол контакта α ≤ 45 °. Подшипники с линейным контактом больше подходят для более высоких радиальных нагрузок, чем подшипники с одноточечным контактом, а подшипники с полным числом тел качения имеют более высокую нагрузочную способность, чем соответствующие подшипники с сепаратором. Шариковые подшипники предназначены для малых и средних и больших нагрузок. Шарикоподшипники типа N и NU допускают только радиальную нагрузку. Радиальные подшипники разных типов могут воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки.
Фиг.4,1
4.1.2 Осевые нагрузки
Подшипники, рассчитанные в основном на осевые нагрузки (упорные шарикоподшипники), имеют угол контакта α> 45 °.
Упорные шарикоподшипники и радиально-упорные шарикоподшипники могут, в зависимости от конструкции, передавать осевые нагрузки в одном или обоих направлениях (рис. 4.2a). В случае очень высоких осевых нагрузок используются упорные цилиндрические роликоподшипники или упорные роликоподшипники (рис. 4.2b). Другие упорные подшипники подходят только для осевых нагрузок. Двухсторонние подшипники рассчитаны на двунаправленную осевую нагрузку.
| Рис. 4.2a | Рис. 4.2b |
|---|
4.1.3 Комбинированные нагрузки
Комбинированные нагрузки складываются из одновременно действующих радиальных и осевых нагрузок.
Допустимая осевая нагрузка подшипника зависит от угла контакта. Чем больше угол, тем больше осевая нагрузка подшипника. Больший осевой зазор в однорядных шарикоподшипниках увеличивает их несущую способность.Для восприятия комбинированных нагрузок лучше всего подходят однорядные и двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники (рис. 4.3a). Комбинированные нагрузки также могут нести двухрядные сферические роликоподшипники, упорные шариковые радиально-упорные подшипники и, в ограниченной степени, также упорные сферические роликоподшипники. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники, роликовые подшипники NJ, NUP или NJ и подшипники NU с крепежными кольцами HJ (рис. 4.3b) могут использоваться для комбинированных нагрузок с относительно небольшой осевой составляющей.
Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, конические роликоподшипники, роликовые подшипники NJ, а также аксиальные сферические роликоподшипники NU + HJ могут передавать только однонаправленные осевые нагрузки.Если расположение активной нагрузки меняется, необходимо использовать дополнительный подшипник. Комбинированные однорядные радиально-упорные шарикоподшипники или однорядные конические роликоподшипники предназначены для лучшего восприятия таких комбинированных нагрузок.
| Рис. 4.3a | Рис. 4.3b |
|---|
Помимо упорных подшипников, шариковые или четырехточечные шарикоподшипники могут использоваться для восприятия осевых сил (рис. 4.4)
Рис 4.4
4.1.4 Крутящая нагрузка
Если точка приложения нагрузки лежит за пределами оси подшипника, создается опрокидывающий момент. Для его передачи обычно достаточно использования радиального двухрядного подшипника или двухрядного радиально-упорного шарикоподшипника. Однако предпочтительнее использовать однорядные радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники, установленные встык попарно (в «О») (рис. 4.5).
4.2 Доступное место
В определенных обстоятельствах это является ограничивающим условием для конструкции подшипника.В корпусе малого диаметра чаще всего применяется однорядный шариковый подшипник (рис. 4.6). Цилиндрические роликовые, сферические роликоподшипники и конические роликоподшипники по желанию могут использоваться для валов большого диаметра (рис. 4.7). Различные типы подшипников также позволяют использовать различные типы подшипников с разной прочностью сечения. Если пространство ограничено в радиальном или осевом направлении, выбираются подшипники с подходящим поперечным сечением (рис. 4.8).
| Фиг.4,5 | Рис. 4.6 |
|---|---|
| Рис. 4.7 | Рис. 4.8 |
4,3 Оборотов
Подшипники с низким коэффициентом трения следует использовать в корпусе, подверженном высоким оборотам. К таким подшипникам относятся однорядные шариковые подшипники, рассчитанные исключительно на радиальные нагрузки. Радиально-упорные шарикоподшипники при комбинированных нагрузках одинаково мало нагреваются. Таким образом, оба типа подшипников наиболее подходят для приложений с высокими оборотами.Однорядные цилиндрические роликоподшипники дополнительно подходят для высоких оборотов. С точки зрения конструкции частота вращения упорных подшипников всегда ниже, чем у радиальных подшипников.
4.4 Точность работы
Подшипники с нормальным диаметром и нормальным функционированием (класс точности P0) подходят для большинства корпусов. В более требовательном жилье, например для установки шпинделей станков необходимо использовать подшипники с повышенной точностью. Такие подшипники имеют классы точности P6, P6E, P6X, P5, P5A, P4, P4A, P2, SP, UP.В тексте, который находится в начале отдельных таблиц, вам предоставляется более подробная информация о классах точности, в которых производятся отдельные типы.
4,5 Выравнивание
Что касается неточностей изготовления и прогибов шпинделя, то в корпусе возникают взаимные наклоны колец подшипников. Этого явления следует ожидать, и необходимо выбирать подшипники, которые компенсируют перекос и неточность установки. Самоустанавливающиеся шариковые подшипники (рис.4.9a), двухрядные сферические роликоподшипники (рис. 4.9b) и упорные сферические роликоподшипники (рис. 4.9c). Угол наклона таких подшипников зависит от типа, размера и нагрузки. Подшипники с высокой жесткостью, такие как цилиндрические роликоподшипники или шариковые подшипники, могут компенсировать небольшие перекосы, если они не нагружены.
| Рис. 4.9a | Рис. 4.9b | Фиг.4.9c |
|---|
4,6 Осевое скольжение
Фиксированный осевой и свободный осевой подшипник обычно используются для опоры валов, в то время как фиксированный осевой подшипник обеспечивает направление вала в обоих направлениях и компенсацию свободного осевого подшипника для осевого изменения длины и теплового расширения. Если предотвратить осевое смещение термически расширяющихся компонентов, это может привести к неконтролируемой осевой перегрузке прочно закрепленных подшипников.
Подшипники, способные выдерживать комбинированные нагрузки, наиболее подходят для восприятия осевых сил.Подшипники с осевым перемещением — это цилиндрические роликоподшипники NU и N (рис. 4.10). Если в качестве свободных подшипников используются шариковые или цилиндрические роликоподшипники, то одно из колец подшипника (обычно внешнее) должно быть закреплено свободно (рис. 4.11).
| Фиг.4.10 | Рис. 4.11 |
|---|
Примеры аксиально ориентированных и свободных осевых подшипниковых опор показаны на рисунках с 4.12a по 4.12 ч.
a) Осевой шарикоподшипник, свободный осевой шарикоподшипник
b) Осевой сферический роликоподшипник, свободный осевой цилиндрический роликоподшипник
c) Осевой шариковый подшипник, свободный осевой цилиндрический роликоподшипник NU
d) Осевой сферический роликоподшипник , свободный осевой роликовый подшипник NU
e) Двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник с осевыми направляющими, цилиндрический роликоподшипник NU со свободным осевым упором
f) Шарикоподшипник с четырехточечным контактом с осевыми направляющими и цилиндрический роликоподшипник NU, свободный осевой роликовый подшипник NU -контактный подшипник
g) Двухрядный конический роликоподшипник с осевыми направляющими, свободный осевой цилиндрический роликоподшипник NU
h) Цилиндрический роликоподшипник с осевыми направляющими NUP, свободный осевой цилиндрический роликоподшипник NU
4.7 Жесткость опоры
Жесткость опоры выражает силу, необходимую для достижения определенного прогиба при использовании гибкой опоры. Требуется высокая жесткость, например, при опоре главного шпинделя в станках и зубчатых передачах.
Жесткость линейно-контактных подшипников, таких как, например, цилиндрические роликоподшипники и конические роликоподшипники выше, чем в шарикоподшипниках, из-за отношения контакта между телами качения и дорожками качения.
Подшипники предварительно напряжены для увеличения их жесткости..
4.8 Варианты установки
4.8.1 Подшипники с цилиндрическим отверстием
Эти подшипники легче устанавливать и снимать, если их можно разобрать. Это особенно касается подшипников в неподвижном корпусе. Разъемные подшипники также подходят для использования там, где требуется частая установка и снятие. Кольцо с роликовыми элементами может быть установлено отдельно, независимо от второго кольца (рис. 4.13a — 4.13c).
- шарикоподшипник с четырехточечным контактом (рис.4.13a) Подшипник роликовый цилиндрический
- НУ (рис. 4.13b)
- конический роликоподшипник (рис. 4.13c)
| Рис. 4.13a | Рис. 4.13b | Рис. 4.13c |
|---|
4.8.2 Подшипники с коническим отверстием
Подшипники с коническим отверстием (рис. 4.14) устанавливаются на конический или цилиндрический вал с помощью закрепительной или стяжной втулки. Радиальный зазор подшипников можно настроить при установке.Установка и снятие подшипников относительно просты.
4.9 Способы набивки подшипников
КомпанияZKL предлагает полный ассортимент роликовых подшипников со щитками или с контактным уплотнением с одной или двух сторон. Подшипники используют контактное (фрикционное) уплотнение (рис. 4.15) или экранированы (рис. 4.16) бесконтактным (бесконтактным) уплотнением. Подшипники с двусторонним уплотнением заполнены консистентной смазкой и не требуют дополнительной смазки во время работы.
