Основные сведения о шариковых подшипниках

Содержание

1. Размеры
2. Допуски
3. Внутренний зазор
4. Перекос
5. Сепараторы
6. Примечание
7. Минимальная нагрузка
8. Осевая грузоподъемность
9. Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник
10. Эквивалентная статическая нагрузка на подшипник
11. Полезные ссылки

Размеры

Основные размеры подшипников, выпускаемых компанией SKF, соблюдаются в соответствии с международным стандартом ISO15:1998. Что же касается размеров стопорных колец и канавок под них, то данные параметры соответствуют стандарту ISO 464:1995.

Допуски

Стандартное исполнение радиальных шарикоподшипников компании SKF соответствует нормальному классу точности. Что же касается радиальных шарикоподшипников класса Explorer, то их исполнение еще более точное, чем у подшипников, имеющих нормальный класс точности ISO. Размеры подшипников SKF Explorer выдержаны в соответствии с классом точности Р6. Исключение составляют еще более строгие требования к размерам допусков по ширине, конкретные величины которых составляют:

• Для подшипников, имеющих наружный диаметр 110 мм – 0/-60мкм;
• Для подшипников, имеющих наружный диаметр более 110 мм – 0/-100.
• Такой параметр, как точность вращения также зависит от размера шарикоподшипника и может соответствовать:
• Для подшипников, имеющих наружный диаметр менее 52 мм – классу точности Р5;
• Для подшипников, имеющих наружный диаметр 52-110 мм – классу точности Р6;
• Для подшипников, имеющих наружный диаметр более 110 мм – нормальному классу точности.

При условии предъявления особых требований к точности размеров радиальных шарикоподшипников, компанией SKF могут поставляться определенные типы подшипников, размеры которых полностью соответствуют спецификациям классов точности Р5 либо Р6. Все условия таких поставок оговариваются индивидуально с заказчиком.

Внутренний зазор

Стандартное исполнение однорядных радиальных шарикоподшипников подразумевает нормальный радиальный внутренний зазор. Однако многие типоразмеры шарикоподшипников могут принадлежать к группе С3, что соответствует увеличенному радиальному внутреннему зазору. Возможен вариант поставки некоторых типоразмеров подшипников, имеющих уменьшенный зазор (группа С2) либо увеличенный (группа С4 или С5). Также компания SKF производит радиальные шарикоподшипники, имеющие нестандартные допуски внутреннего зазора – смещенные либо суженные. Ввиду того, что такие параметры не соответствуют стандартам, то диапазон предельных значений несколько уже, чем при нормальных зазорах. Таким образом, специальные зазоры могут частично перекрывать допуски зазоров соседних групп. В соответствии с требованиями заказчика, возможен вариант изготовления радиальных шарикоподшипников, имеющих нестандартный внутренний зазор.

В таблице 4 отображены значения радиальных внутренних зазоров, соответствующие стандарту ISO 5753:1991:

Значения внутренних зазоров действительны для радиальных шарикоподшипников и соответствуют нулевой измерительной нагрузке и сняты в домонтажном состоянии.

Перекос

Способность компенсировать перекос у однорядных радиальных шарикоподшипников весьма ограничена. Ниже приведены основные факторы, влияющие на допустимый угловой перекос между кольцами шарикоподшипника (внутренним и наружным), при котором не возникает чрезмерно высоких дополнительных напряжений:

• Размер самого подшипника;
• Эксплуатационный внутренний радиальный зазор шарикоподшипника;
• Моменты и силы, оказывающие воздействие на подшипник;
• Внутренняя конструкция радиального шарикоподшипника.

Указать точные значения величин перекосов не представляется возможным, ведь вышеуказанные факторы весьма сложно взаимосвязаны между собой. Но нормальные условия эксплуатации позволяют обозначить ориентировочную величину допустимых величин перекосов, ее размер составляет 2-10 угловых минут. Также необходимо принимать во внимание тот факт, что малейший перекос существенно сокращает эксплуатационный период подшипника и сопровождается значительным повышением уровня шума.

Сепараторы

На рисунке 9 приведены различные типы сепараторов, которыми, в зависимости от серии, размеров и конструкции, могут оснащаться стандартные однорядные радиальные шарикоподшипники:

• На рис. 9(а) представлен штампованный сепаратор, центрируемый по шарикам. Материал исполнения – сталь (не имеет суффикса в обозначении) либо латунь (суффикс обозначения Y).
• На рис. 9(b) представлен штампованный и клепанный сепаратор, центрируемый по шарикам. Материал исполнения – сталь (не имеет суффикса в обозначении) либо латунь (суффикс обозначения Y).
• На рис. 9(с) представлены сепараторы: обработанный механически, центрируемый по шарикам, материал – латунь. Обработанный механически, центрируемый по наружному кольцу, материал – латунь (суффикс обозначения МА);
• На рис. 9(d) представлен литой сепаратор, центрируемый по шарикам. Материал исполнения – стеклонаполненный полиамид 6,6 (суффикс обозначения TN9).

Стандартные подшипники со штампованными сепараторами могут также поставляться и с латунными, механически обработанными сепараторами. Возможно также изготовление из полиамида. Сепараторы, изготовленные из стеклонаполненного полиэфирэфиркетона РЕЕК (суффикс обозначения TNH) либо из полиамида 4,6 рекомендованы к применению при работе в высокотемпературной среде. Вопросы, связанные с наличием и поставкой подшипников, оснащенных вышеупомянутыми сепараторами, дополнительно оговариваются с заказчиком.

Примечание

Расчетная рабочая температура радиальных шарикоподшипников, оснащенных сепараторами из полиамида 6,6, составляет +120°С. Некоторые синтетические масла и пластичные смазки, а также другие смазочные материалы с повышенной долей антизадирных присадок могут несколько отражаться на свойствах сепараторов. Однако вышеупомянутые смазочные материалы применяются лишь при эксплуатации подшипников при высоких температурах. В остальных же случаях, применяются обычные смазочные материалы, не оказывают отрицательного воздействия на свойства сепараторов.

Что же касается тяжело нагруженных подшипниковых узлов, которые подвержены работе в экстремальных условиях, то для них наиболее подходящими будут радиальные шарикоподшипники, оснащенные штампованными стальными либо механически обработанными латунными сепараторами – таковы рекомендации специалистов компании SKF.

Раздел «Материалы сепараторов» наиболее полно отображает сведения о назначении и устойчивости к температурному воздействию сепараторов.

Минимальная нагрузка

Минимальная нагрузка определенной величины – необходимое условие нормальной работы радиальных шарикоподшипников. Впрочем, это условие характерно для всех подшипников качения. Наличие минимальной нагрузки особенно важно при условии, когда частота вращения подшипника настолько высока, что инерционные силы сепаратора и шариков, а также силы трения в смазке негативно влияют на условия качения, следствием чего может являться проскальзывание шариков подшипника по дорожке качения.

Ниже приведена формула, по которой определяется минимально-необходимая радиальная нагрузка, которая должна воздействовать на радиальные шарикоподшипники:

Frm – величина минимальной радиальной нагрузки, измеряемая в кН;
кr – коэффициент минимальной радиальной нагрузки, определяется из таблицы подшипников;
υ – вязкость, которую имеет масло при рабочей температуре, измеряется в мм²/с;
n – частота вращения, измеряемая в об/мин;
dm=0,5(d+D) – средний размер шарикоподшипника, измеряется в мм.

В некоторых случаях возникает необходимость приложения еще больших нагрузок. Такая потребность может быть обусловлена работой при пониженных температурах либо же при применении смазочных материалов повышенной вязкости. В большинстве случаев минимальная нагрузка полностью возмещается массой деталей, которые поддерживает подшипник и наружными силами. Однако, как показывает практика, возникают ситуации, когда необходима дополнительная радиальная нагрузка на подшипник. Осевой предварительный натяг в радиальных шарикоподшипниках может быть создан регулировкой взаимного расположения колец подшипника (внутреннего и наружного). Также осевой предварительный натяг может быть отрегулирован пружиной.

Осевая грузоподъемность

В случае, когда радиальные шарикоподшипники подвержены воздействию лишь осевой нагрузки, ее величина должна составлять не более 0,5 С0. Для радиальных шарикоподшипников, диаметр отверстия которых не превышает 12 мм, а также подшипников, имеющих диаметральные серии 8, 9, 0 и 1, величина осевой нагрузки не должна превышать 0,25 С0. Осевые нагрузки, превышающие допустимые пределы, могут стать причиной быстрого выхода из строя радиальных шарикоподшипников.

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник

P=Fr когда Fa/ Fr≤e
P=XFr+Y Fa когда Fa/ Fr>e

e, Х и Y – коэффициенты, зависящие от отношения f0Fa/C0.
F0 – расчетный коэффициент, определяемый по таблице подшипников;
Fa – осевая составляющая нагрузки;
C0 – грузоподъемность (статическая).

Отметим, что все коэффициенты находятся в зависимости от внутреннего радиального зазора и чем больше его величина, тем большую осевую нагрузку способен выдерживать подшипник.

В таблице 5 представлены значения величин е, Х и Y, которые применяются для вычисления эквивалентной нагрузки:

В этой таблице представлены величины, действительные при условии, что монтаж радиальных шарикоподшипников осуществляется с обычными посадками в соответствии с рекомендациями. Если же заранее известно либо предполагается уменьшение начального зазора в процессе эксплуатации и, следовательно, начальный зазор берется больше нормального, то необходимо руководствоваться величинами, которые соответствуют нормальному зазору.

Эквивалентная статическая нагрузка на подшипник

P0=0,6Fr+0,5Fa
Если P0 < Fr, принимается P0=Fr

Полезные ссылки

Карта раздела
Однорядные радиальные шариковые подшипники
Конструкция
Подшипники SKF класса Explorer
Подшипники - основные сведения
Дополнительные обозначения

Радиальные шариковые подшипники в интернет-магазине