ОДНОРЯДНЫЕ РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЕ ШАРИКОВЫЕ ПОДШИПНИКИ

Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники имеют угол контакта, позволяющий им выдерживать значительные осевые нагрузки в одном направлении вместе с радиальными нагрузками. Из-за их конструкции при приложении радиальной нагрузки создается осевая составляющая силы; поэтому необходимо использовать два или более оппозитных подшипника.
Поскольку жесткость однорядных радиально-упорных шарикоподшипников можно увеличить за счет предварительного натяга, их часто используют в главных шпинделях станков, где требуется высокая точность хода (см. главу 9Предварительная загрузка на странице A192 для получения дополнительной информации).
Обычно сепараторы для радиально-упорных шарикоподшипников с углом контакта 30° (обозначение А) или 40° (обозначение В) изготавливаются в соответствии с таблицей 1, но в зависимости от применения механически обработанные сепараторы из синтетической смолы или формованные из полиамида — Также можно использовать смоляные клетки. Базовые грузоподъемности, указанные в таблицах подшипников, основаны на стандартных сепараторах.
Хотя рисунки в таблицах подшипников на страницах C086–C101 для подшипников с диаметром отверстия от 10 до 120 показывают подшипники с одноплечевыми внутренними кольцами, также доступны подшипники с двумя буртиками. Для получения более подробной информации обратитесь в NSK.

Соответствующие угловые контактные шариковые подшипники

Типы и особенности подшипников сопоставленных угловых контактных шариков показаны в таблице 2.

Таблица 2 Типы и особенности подшипники с подходящими контактами.

Подшипники радиально-упорные однорядные

3

①Тип подшипника

7 : Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, согласованные радиально-упорные шарикоподшипники

②Размерная серия

2 : Серия 02, Серия 3 : 03, Серия 9 : 19, Серия 0 : 10

③Номер отверстия 

Менее 03, Отверстие подшипника 00 : 10 мм, 01 : 12 мм, 02 : 15 мм, 03 : 17 мм
Больше 04, Отверстие подшипника Количество отверстий ×5 (мм)

④Угол контакта

С: 15°, A5: 25°, А: 30°, В: 40°

⑤Внутренний дизайн

EA: высокая грузоподъемность

⑥Клетка

W: штампованный стальной сепаратор, T85: механически обработанный латунный сепаратор (с шариковыми направляющими),
Без обозначения: механически обработанный латунный сепаратор (с направляющими по внутреннему кольцу), TYN: сепаратор из полиамидной смолы,
T85: сепаратор из полиамида 46, T7: L-PPS сетка из смолы

⑦Расположение

SU: Универсальное расположение (однорядное), DU: Универсальное расположение (двухрядное),
DB: Спина к спине, DF: Расположение лицом к лицу, DT: Тандемное расположение

⑧ Предварительная нагрузка / Осевая

   внутренний зазор

EL : Сверхлегкий предварительный натяг, L : Легкий предварительный натяг, M : Средний предварительный натяг, H : Большой предварительный натяг
Опущено : Зазор CN, C3 : Зазор больше CN, C4 : Зазор больше C3,
CNB : Эквивалент CN зазора (универсальная компоновка) )

ДВУХРЯДНЫЕ РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЕ ШАРИКОВЫЕ ПОДШИПНИКИ

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники, по существу, представляют собой установку двух однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, устанавливаемых по схеме «спина к спине», но их внутреннее и наружное кольца объединены в один. Эти подшипники могут выдерживать осевые нагрузки в обоих направлениях и обладают хорошей способностью выдерживать моментные нагрузки. Они часто используются в качестве подшипников с фиксированным концом и содержат сепараторы из прессованной стали.

Радиально-упорные шарикоподшипники двухрядные

Направляющая радиально-упорного подшипника | Tameson.

Рис. 1: Одинарный радиально-упорный шарикоподшипник (слева) и двойной радиально-упорный шарикоподшипник (справа)

Радиально-упорные подшипники имеют внутреннюю и внешнюю дорожки качения, которые немного смещены друг относительно друга, что приводит к установке шариков под углом. Из-за этого смещения они подходят для использования с радиальными и осевыми нагрузками. Основное преимущество расположения подшипников под углом заключается в том, что несущая способность по осевой нагрузке увеличивается по мере увеличения угла наклона шариков подшипника. Такое угловое размещение также увеличивает срок службы подшипника.

Вращающиеся устройства используют подшипники для снижения трения и повышения эффективности машины даже при больших нагрузках. Радиально-упорные подшипники обеспечивают более высокие рабочие скорости и большую износостойкость. Их можно использовать в ситуациях, когда присутствуют высокая точность, высокие скорости, радиальные и осевые нагрузки; например, в коробках передач, насосах и станках.

Содержание

• Компоненты радиально-упорных шарикоподшипников и терминология
• Как работают радиально-упорные подшипники
• Радиально-упорные подшипники, типы
• Критерии выбора
• Типичные области применения радиально-упорных шарикоподшипников
• Часто задаваемые вопросы

• однорядные радиально-упорные подшипники

• двухрядные радиально-упорные подшипники

Компоненты радиально-упорных шарикоподшипников и терминология

Вот список технических терминов, связанных с радиально-упорными шарикоподшипниками, которые необходимо знать:

• Внутреннее кольцо: Внутреннее кольцо — это внутреннее кольцо подшипника. Это та часть, которая надевается непосредственно на вал.
• Наружное кольцо: Наружное кольцо образует внешнюю часть подшипника. Поскольку обычно оно не двигается, как внутреннее кольцо, его основная задача состоит в том, чтобы удерживать и защищать внутренние компоненты.
• Дорожки качения: Внутренняя и внешняя дорожки качения представляют собой внешнюю часть внутреннего кольца и внутреннюю часть наружного кольца, обычно состоящую из канавок для облегчения движения шариков.
• Шарики: Шарики вращаются по дорожке качения для уменьшения трения в подшипнике.
• Клетка: Клетка представляет собой разделитель внутри дорожки качения, помогающий удерживать шарики на одинаковом расстоянии друг от друга.
• Полнокомплектный: Полнокомплектный подшипник не имеет сепаратора, а открытое пространство полностью занято шариками подшипника.
• Радиальная нагрузка: Радиальная нагрузка измеряет максимальную перпендикулярную силу, которую может выдержать подшипник. Эта сила приводит к вращательным движениям.
• Осевая нагрузка: Осевая нагрузка измеряет максимальную силу, приложенную к той же линии, что и вал. Это вызывает поворотные движения.
• Предварительная нагрузка подшипника: Предварительная нагрузка — это не прикладная осевая нагрузка, приложенная к подшипнику для обеспечения оптимальной грузоподъемности, уменьшения проскальзывания и повышения точности вращения.
• Номинальный контактный угол: Контактный угол представляет собой наклон между точкой пересечения шариков и дорожкой качения в радиальной плоскости. Радиально-упорные шарикоподшипники имеют небольшой наклон в пределах 15-25 градусов в зависимости от требований к осевой нагрузке. Углы контакта можно отрегулировать в соответствии с любой осевой нагрузкой.
• Смазка: Подшипники состоят из роликов и подшипниковых колец. Во время работы ролики скользят внутри колец. Это делает его источником трения и местом, где обычно происходит отказ. При нанесении смазки для подшипников между этими поверхностями тепло, выделяемое при трении, снижается, что обеспечивает более длительный срок службы подшипника. Подробнее читайте в нашей статье о смазке подшипников.
• Герметичные подшипники: Подшипники могут быть полностью открытыми, частично закрытыми или полностью закрытыми. Полностью открытые подшипники менее защищены от непогоды, но обеспечивают легкий доступ для смазки и обслуживания. Частично закрытые подшипники имеют фиксатор, защищающий шарики подшипников от повреждений. Полностью закрытые подшипники полностью защищены от непогоды, однако их непросто обслуживать, и в случае окончания срока службы их потребуется заменить, а не ремонтировать.

Как работают радиально-упорные подшипники

Радиально-упорный подшипник имеет внутреннюю и внешнюю дорожки качения и набор шариков, катящихся между дорожками качения. Ось подшипника образует угол в точке контакта между шариками и дорожкой качения. Внутреннее и наружное кольца асимметричны, одна стенка толще другой, как показано на рис. 2. Радиально-упорный шарикоподшипник может выдерживать сочетание радиальных и осевых нагрузок и способен работать на гораздо более высоких скоростях, чем радиальные шарикоподшипники.

Типы радиально-упорных подшипников

Некоторые из широко используемых радиально-упорных шарикоподшипников включают:

Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники

Конструкция, используемая в однорядных радиально-упорных шарикоподшипниках, позволяет им выдерживать более высокие нагрузки. Один фланец выше вблизи угла контакта и ниже на другом конце. Размер угла контакта влияет на скорость и нагрузочную способность подшипника. Например, угол контакта 15 градусов обеспечивает более высокую скорость и грузоподъемность, но меньшее направление осевой нагрузки. Угол 40 градусов имеет более высокую осевую нагрузку, но подходит только для более низких скоростей и нагрузок. К преимуществам однорядных радиально-упорных шарикоподшипников относятся:

• Способность выдерживать большие нагрузки благодаря большему количеству шариков в подшипнике.
• Отличные рабочие характеристики, обеспечивающие быстрое ускорение и торможение подшипников.

Рис. 2: Однорядный радиально-упорный шарикоподшипник

Монтажные положения однорядного радиально-упорного шарикоподшипника

Однорядный подшипник должен быть предварительно нагружен в направлении угла контакта, так как он может воспринимать осевые нагрузки только в этом направлении. Два однорядных подшипника могут быть установлены по схеме «спина к спине», «лицом к лицу» или «тандем»:

• Спина к спине: Радиальные шарикоподшипники, установленные по схеме «спина к спине», могут выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки в любом направлении. Расстояние между центром подшипника и точкой нагрузки (D) больше, чем при других методах монтажа, поэтому он может выдерживать большие мгновенные и переменные радиальные нагрузки. Этот метод монтажа является наиболее распространенным (рис. 3-А).
• Монтажная длина: Благодаря такой последовательности монтажа подшипник может воспринимать радиальные и осевые нагрузки в любом направлении. Однако, поскольку расстояние между центром подшипника и точкой нагрузки (D) благодаря этому креплению меньше, допустимая мгновенная и переменная радиальная сила ниже (Рисунок 3-B).
• Тандем: Тандемная опора может воспринимать как осевые нагрузки в одном направлении, так и радиальные нагрузки. Поскольку нагрузки на ось воспринимаются обоими подшипниками, он может выдерживать большие осевые нагрузки (рис. 3-C).

Рис. 3. Способы монтажа однорядных радиально-упорных подшипников: «спина к спине» (A), «лицо к лицу» (B) и тандем (C). Расстояние между центром подшипника и точкой нагрузки (D).

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники аналогичны двум однорядным подшипникам, установленным вплотную друг к другу. В дополнение к радиальным и осевым нагрузкам они также способны воспринимать опрокидывающие моменты. К преимуществам двухрядных опорных подшипников относятся:

• Хотя двухрядные подшипники обычно дороже однорядных, в долгосрочной перспективе они могут быть более экономичными.
• Занимают меньше осевого пространства, что полезно, когда два однорядных подшипника занимают слишком много места
• Выдерживает радиальные и осевые нагрузки, а также опрокидывающие моменты

Рис. 4: Двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник

Шариковый подшипник с четырехточечным контактом

Шарикоподшипник с четырехточечным контактом аналогичен однорядному радиально-упорному шарикоподшипнику. , внутреннее кольцо также окружено с обеих сторон разрезом посередине, а стальные шарики окружены сепаратором. Фланги или фланцы симметричны, в отличие от одинарных и двойных радиально-упорных подшипников.

Шарикоподшипники с четырехточечным контактом обладают рядом преимуществ:

• Разделенные внутренние дорожки качения шарикоподшипников с четырехточечным контактом позволяют легко устанавливать и снимать подшипник для обслуживания.
• Выемка во внутренней дорожке качения обеспечивает лучший поток масла.
• Эти подшипники работают так же, как двухрядные или два однорядных радиально-упорных подшипника, но занимают меньше места.
• Допускает нагрузку как в осевом, так и в радиальном направлениях.
• Высокая грузоподъемность благодаря относительно большему количеству шариков, чем у других шарикоподшипников.

Рис. 5: Шариковый подшипник с четырехточечным контактом

Критерии выбора

При выборе радиально-упорных подшипников в первую очередь учитываются скорость вращения, тип нагрузки, размер нагрузки, типы уплотнений, допуски и размеры подшипника:

• Скорость: Скорость, с которой может работать радиально-упорный шарикоподшипник, зависит от различных факторов, таких как угол наклона шарика, тип смазки, размер подшипника. При выборе подшипника сравните свои потребности в рабочей скорости, желаемый тип смазки и требуемую грузоподъемность, чтобы определить скоростную способность вашего подшипника. Принимая во внимание, что рабочая скорость консистентной смазки ниже, чем при смазке маслом, дополнительную информацию об этом можно найти в нашей серии статей по трибологии и в нашей статье о смазке подшипников. Меньший угол шара также позволит достичь более высоких скоростей, но пожертвует несущей способностью.
• Нагрузки: Радиально-упорные шарикоподшипники способны выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки. Выбор между одинарными, двойными или четырехточечными радиально-упорными шарикоподшипниками зависит от типа, направления и количества нагрузок, присутствующих в приложении. Конечный пользователь также должен указать допустимую статическую радиальную нагрузку, максимальную статическую нагрузку, которую подшипник может выдержать без чрезмерной деформации; и динамическая радиальная нагрузка, постоянная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение заданного количества оборотов, обычно один миллион оборотов.
• Смазка и тип уплотнения: Выбор между повторной смазкой, как правило, открытой или экранированной конструкцией уплотнения для масла и консистентной смазки; предварительно смазанные, как правило, с экранированным или закрытым уплотнением для масла и смазки; или твердая смазка, твердая смазка на полимерной основе, как правило, в закрытой конструкции.