Двухрядные бессепараторные цилиндрические
роликовые подшипники с максимальным
количеством роликов - основные сведения

19.12.2024 Получен Импорт - Приводы...

Содержание

1. Размеры
2. Допуски
3. Внутренний зазор
4. Осевое смещение
5. Перекос
6. Воздействие температуры на материал подшипника
7. Минимальная нагрузка
8. Динамическая осевая грузоподъемность
9. Эквивалентная динамическая нагрузка
10. Эквивалентная статическая нагрузка, действующая на подшипник
11. Дополнительные обозначения
12. Полезные ссылки

Размеры

Величины базовых размеров двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, выпускаемых компанией SKF, соблюдаются в соответствии с международным стандартом ISO15:1998. Исключение составляют серии NNF 50 и 3194(00). Внутреннее кольцо подшипников NNF 50 шире на 1 мм, чем наружное, что не соответствует стандартам ISO. Размеры же серии 3194(00) выполнялись из чисто практических соображений, то есть они не соответствуют никаким стандартам.

Допуски

Стандартное исполнение двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников компании SKF соответствует нормальному классу точности. В таблице 3 представлены значения допусков, соответствующих стандарту ISO 492:2002.

Таблица 3. Осевой внутренний зазор радиальных цилиндрических роликоподшипников типа NJ+HJ
Диаметр отверстия подшипника, мм	Код размера подшипника	Осевой внутренний зазор подшипников серии, мкм
		NJ 2+HJ 2		NJ 3+HJ 3		NJ 4+HJ 4		NJ 22+HJ 22		NJ 23+HJ 23
		мин	макс	мин	макс	мин	макс	мин	макс	мин	макс
15	2	42	165	42	165	–	–	–	–	–	–
17	3	42	165	42	165	–	–	42	165	52	183
20	4	42	165	42	165	–	–	52	185	52	183
25	5	42	165	52	185	–	–	52	185	52	183
30	6	42	165	52	185	60	200	52	185	52	183
35	7	52	185	52	185	60	200	52	185	72	215
40	8	52	185	52	185	60	200	52	185	72	215
45	9	52	185	52	185	60	200	52	185	72	215
50	10	52	185	52	185	80	235	52	185	72	215
55	11	52	185	72	215	80	235	52	185	72	215
60	12	52	185	72	215	80	235	72	215	102	275
65	13	52	185	72	215	80	235	72	215	102	275
70	14	52	185	72	215	80	235	72	215	102	275
75	15	52	185	72	215	80	235	72	215	102	275
80	16	52	185	72	215	80	235	72	215	102	275
85	17	72	215	72	215	110	290	72	215	102	275
90	18	72	215	72	215	110	290	72	215	102	275
95	19	72	215	72	215	110	290	72	215	102	275
100	20	72	215	102	275	110	290	102	275	140	375
105	21	72	215	102	275	110	290	102	275	140	375
110	22	72	215	102	275	110	290	102	275	140	375
120	24	72	215	102	275	110	310	102	275	140	375
130	26	72	215	102	275	110	310	102	275	140	375
140	28	72	215	102	275	140	385	102	275	140	375
150	30	72	215	102	275	140	385	102	275	140	375
160	32	102	275	102	275	–	–	140	375	140	375
170	34	102	275	–	–	–	–	140	375	–	–
180	36	102	275	–	–	–	–	140	375	–	–
190	38	102	275	–	–	–	–	–	–	–	–
200	40	102	275	–	–	–	–	–	–	–	–
220	44	110	290	–	–	–	–	–	–	–	–
240	48	110	310	–	–	–	–	–	–	–	–
260	52	110	310	–	–	–	–	–	–	–	–
280	56	110	310	–	–	–	–	–	–	–	–

Внутренний зазор

Нормальный радиальный внутренний зазор является стандартным и характерен для двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально. Помимо этого, многие размеры могут иметь увеличенный зазор, принадлежащий группе С3 либо уменьшенный – С2. Поставка последних осуществляется по предварительному заказу.

В таблице 1 обозначены все размеры зазоров, которые соблюдены в соответствии со стандартом ISO 5753:1991. Все величины зазоров характерны для еще неустановленных подшипников, измерительная нагрузка на которые близка к нулевой. Что касается типов NNC и NNF, то для них величина осевого внутреннего зазора равна 0,1-0,2 мм (применимо ко всем размерам). Данные подшипники могут применяться для фиксации вала с двух сторон в осевом направлении.

Радиальный внутренний зазор радиальных шарикоподшипников с цилиндрическим отверстием

Таблица 1. Радиальный внутренний зазор радиальных шарикоподшипников с цилиндрическим отверстием
Диаметр отверстия, мм		Радиальный внутренний зазор, мкм
d		C2		Нормальный		C3		C4		C5
свыше	до	мин	макс	мин	макс	мин	макс	мин	макс	мин	макс
–	24	0	25	20	45	35	60	50	75	65	90
24	30	0	25	20	45	35	60	50	75	70	95
30	40	5	30	25	50	45	70	60	85	80	105
40	50	5	35	30	60	50	80	70	100	95	125
50	65	10	40	40	70	60	90	80	110	110	140
65	80	10	45	40	75	65	100	90	125	130	165
80	100	15	50	50	85	75	110	105	140	155	190
100	120	15	55	50	90	85	125	125	165	180	220
120	140	15	60	60	105	100	145	145	190	200	245
140	160	20	70	70	120	115	165	165	215	225	275
160	180	25	75	75	125	120	170	170	220	250	300
180	200	35	90	90	145	140	195	195	250	275	330
200	225	45	105	105	165	160	220	220	280	305	365
225	250	45	110	110	175	170	235	235	300	330	395
250	280	55	125	125	195	190	260	260	330	370	440
280	315	55	130	130	205	200	275	275	350	410	485
315	355	65	145	145	225	225	305	305	385	455	535
355	400	100	190	190	280	280	370	370	460	510	600
400	450	110	210	210	310	310	410	410	510	565	665
450	500	110	220	220	330	330	440	440	550	625	735
500	560	120	240	240	360	360	480	480	600	690	810
560	630	140	260	260	380	380	500	500	620	780	900
630	710	145	285	285	425	425	565	565	705	865	1005
710	800	150	310	310	470	470	630	630	790	975	1135
800	900	180	350	350	520	520	690	690	860	1095	1265

Осевое смещение

Подшипники типов NNCL и NNCF могут частично компенсировать относительное смещение вала и корпуса в осевом направлении. Такая ситуация может возникать, к примеру, при температурном удлинении и конструктивно показана на рисунке 3.

Частичное компенсирование относительного смещения вала и корпуса в осевом направлении

Однако трение в подшипнике почти не возрастает, ведь осевое смещение образуется не в кольце либо между валом и отверстием, а внутри самого подшипника. В таблице подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) обозначены допустимые относительные смещения колец.

Перекос

Моментальные нагрузки образуются в двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипниках, число роликов в которых максимально при малейшем относительном угловом перекосе наружного и внутреннего колец. Это приводит к повышенному нагружению подшипника и, как следствие, к сокращению его эксплуатационного периода.

Воздействие температуры на материал подшипника

Специальной термообработке подвергаются двухрядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники, число роликов в которых максимально. Эксплуатационная температура таких подшипников может достигать +150°С.

Минимальная нагрузка

Минимальная нагрузка определенной величины – необходимое условие нормальной работы двухрядных цилиндрических роликоподшипников. Впрочем, это условие характерно для всех подшипников качения. Наличие минимальной нагрузки особенно важно при условии, что фактическая скорость вращения подшипника на половину выше номинальной, либо когда на подшипник действуют большие ускорения, либо нагрузка быстро меняет свое направление. При этом, силы трения в смазке негативно влияют на условия качения, следствием чего может являться проскальзывание роликов подшипника по дорожке качения.

Ниже приведена формула, по которой определяется минимально-необходимая радиальная нагрузка, которая должна воздействовать на двухрядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники, число роликов в которых максимально:

Формула определения минимально-необходимой радиальной нагрузки воздействия на двухрядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники с максимальным числом роликов

Frm – величина минимальной радиальной нагрузки, измеряемая в кН;
kr – коэффициент минимальной радиальной нагрузки, определяется из таблицы подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) ;
n – частота вращения, измеряемая в об/мин;
nr – номинальная частота вращения, измеряемая в об/мин, определяется из таблицы подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) ;
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.

Динамическая осевая грузоподъемность

Восприимчивость к односторонним осевым нагрузкам характерна для двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально, внутренние и наружные кольца которых оснащены направляющими бортами. Определяющим фактором осевой грузоподъемности, как правило, является несущая способность роликовых торцов, а также бортов в месте контакта с роликами. На несущую способность главным образом влияет смазывание, рассеивание тепла от подшипника, а также рабочая температура.

Ниже приведены условия, допустимая осевая нагрузка для которых рассчитывается по следующей формуле:

Формула определения допустимая осевая нагрузка воздействия на двухрядные

Fар – величина максимальной допустимой осевой нагрузки, измеряемая в кН;
С0 – величина статической грузоподъемности, измеряемая в кН;
Fr – величина фактической радиальной нагрузки, приложенной к подшипнику, измеряемая в кН;
n – частота вращения, измеряемая в об/мин;
d – диаметр отверстия подшипника, измеряется в мм;
D – диаметр наружного кольца подшипника, измеряется в мм;
k1 – коэффициент, имеющий величину
0,35 – если смазывание осуществляется маслом;
2 – если смазывание осуществляется пластичной смазкой;
k2 – коэффициент, имеющий величину
0,1 – если смазывание осуществляется маслом;
0,06 – если смазывание осуществляется пластичной смазкой;

Ниже приведены нормальные условия эксплуатации, на которых основано вышеуказанное уравнение:

Температура подшипника отличается от температуры окружающей среды на 60°С;
Для поверхности наружного кольца подшипника (πDB) характерна удельная теплоотдача 0,5 мВт/мм² °С.
Величина относительной вязкости k≥2.

Если используется пластичная смазка, то для нее характерна вязкость базового масла. Возможно увеличение коэффициента трения и, как следствие, сокращение эксплуатационного ресурса подшипника, при условии, что k≤2. Путем применения смазок с антизадирными и противоизносными присадками, можно добиться понижения данного эффекта на пониженных скоростях вращения.

При длительном воздействии осевых нагрузок, если используются пластичные смазки, то следует выбрать смазку, которая при рабочей температуре имеет хорошее маслоотделение более 3% в соответствии с требованиями стандарта DIN 51 817. Повторную смазку также рекомендовано производить чаще.

Значение величины Fар, вычисленное по приведенному выше уравнению, характерно для зоны контакта с бортами – поверхности роликовых торцов, к которым подается достаточное количество смазки и постоянно приложена осевая нагрузка. При условии кратковременного осевого нагружения, значение Fар возрастает вдвое, а при осевых ударных нагрузках – втрое.

Чтобы борта не ломались, постоянная осевая нагрузка Fа, приложенная к подшипнику, не должна выходить за рамки следующих значений:

Границы значений постоянной осевой нагрузки Fа, приложенная к подшипнику

Случайная ударная нагрузка, приложенная к подшипнику, не должна выходить за рамки следующих значений:

Граница значений ударной нагрузки, приложенной к подшипнику

Fa max – величина осевой нагрузки, случайно либо постоянно воздействующей на подшипник, измеряемая в кН;
D – диаметр наружного кольца подшипника, измеряется в мм.

Чтобы, при больших осевых нагрузках, вал вращался точно, а нагрузка на борт действовала равномерно, необходимо тщательно соблюдать допуски осевого биения и размеров, характерные для поверхностей деталей, сопряженных с подшипником.

На рисунке 4 показан подшипник, высота борта которого вдвое превышает высоту заплечника вала. Такое решение предотвращает повреждение бортов внутренних колец при деформации вала с дополнительным приложением осевой нагрузки. Диаметр заплечника вала (das) может быть определен по таблице подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) .

Кардинальное изменение характера воздействия нагрузки на борт наблюдается при условии, что относительный перекос колец подшипника больше одной угловой минуты. В таком случае может быть недостаточно коэффициентов запаса, являющихся ориентировочными. В данной ситуации рекомендуется проконсультироваться со специалистами компании SKF.

Эквивалентная динамическая нагрузка

Для двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально характерно соотношение Р=Fr. В случае, когда подшипник, кольца которого оснащены бортами, применяется для фиксации вала в одном либо двух направлениях, эквивалентная динамическая нагрузка определяется следующими выражениями:

Определение эквивалентной динамической нагрузки

Величина соотношения Fa/Fr не должна быть больше 0,25, так как цилиндрические роликоподшипники, находящиеся под воздействием осевой нагрузки, могут нормально функционировать лишь при одновременном приложении к ним радиальной нагрузки.

Эквивалентная статическая нагрузка, действующая на подшипник

Дополнительные обозначения

Некоторые характеристики двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально, производимых компанией SKF, в своем обозначении имеют суффиксы, список и значение которых приведены ниже:

ADA – канавки в наружном кольце, предназначенные для стопорных колец, модифицированные. Внутреннее кольцо – составное, его целостность обеспечивается стяжными кольцами;
CV – внутренняя конструкция модифицирована, в наличие полный комплект роликов;
С2 – внутренний радиальный зазор отличается от нормального в меньшую сторону;
С3 – внутренний радиальный зазор отличается от нормального в большую сторону;
DA – канавки в наружном кольце, предназначенные для стопорных колец, модифицированные. Внутреннее кольцо – составное, его целостность обеспечивается стяжными кольцами;
L4B – на телах качения и кольцах подшипника имеется специальное поверхностное покрытие;
L5B – на телах качения имеется специальное поверхностное покрытие;
2LS – двухсторонние контактные уплотнения. Материал исполнения – полиуретан;
V – полная комплектация роликами, сепаратор отсутствует.

Полезные ссылки

Карта раздела
Цилиндрические роликовые подшипники
Конструкции
Подшипники - основные сведения

Цилиндрические роликоподшипники в интернет-магазине

Двухрядные бессепараторные цилиндрические роликовые подшипники с максимальным количеством роликов - основные сведения