Особенности конструкции упорных
цилиндрических роликовых
подшипников

Содержание

1. Размеры
2. Допуски
3. Перекос
4. Сепараторы
5. Минимальная нагрузка
6. Конструкция
7. Детали
8. Двойные подшипники

Размеры

Базовые размеры упорных цилиндрических роликоподшипников выполнены в соответствии с требованиями стандарта ISO 104:2002.

Допуски

Стандартное исполнение упорных цилиндрических роликоподшипников подразумевает нормальный класс точности. Отметим, что некоторые крупногабаритные упорные цилиндрические роликоподшипники выполнены в соответствии с повышенным классом точности Р5.

Допуски нормальных классов точности и допуски повышенного класса точности Р5 выполнены в соответствии с требованиями стандарта ISO 199:1997, а в таблицах подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) приведены конкретные величины.

В таблице 1 указаны конкретные значения допусков, характерные для комплектов роликов цилиндрической формы, сепараторов, свободных и тугих колец упорных цилиндрических роликоподшипников.

Перекос

К угловым перекосам, образующимся между корпусом и валом, упорные цилиндрические роликоподшипники не восприимчивы. Установочную погрешность, характерную для поверхностей опор, они также воспринимать не могут.

Сепараторы

На рисунке 7 изображены различные типы сепараторов, которыми, в зависимости от размеров и серии, могут оснащаться упорные цилиндрические роликоподшипники:

Минимальная нагрузка

Минимальная нагрузка определенной величины – необходимое условие нормальной работы упорных цилиндрических роликоподшипников. 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 роликов, а также силы трения в смазке негативно влияют на условия качения, следствием чего может являться проскальзывание роликов подшипника по дорожке качения.

Ниже приведена которая должна воздействовать на однорядные конические роликоподшипники:

Fаm – величина минимальной осевой нагрузки, измеряемая в кН;
С0 – величина статической грузоподъемности, определяется из таблицы изделий, измеряется в кН;
А – коэффициент минимальной нагрузки, определяется из таблицы изделий;
n – частота вращения, измеряемая в об/мин;

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. К примеру, в качестве такого нагружения, может служить пружина либо гайка.
Эквивалентная динамическая нагрузка, действующая на подшипник:
P=Fa
Эквивалентная статическая нагрузка, действующая на подшипник:
P0=Fa

Конструкция

Основное назначение упорных цилиндрических роликовый подшипников – использование в подшипниковых узлах, которые находятся под действием высоких нагрузок в осевом направлении. К тому же, такие подшипники имеют высокую жесткость конструкции, нечувствительны к ударным нагрузкам, а также ин не нужно значительного пространства в осевом направлении. Стандартный вариант исполнения подразумевает наличие одинарного подшипника, который восприимчив лишь к осевой нагрузке, действующей в одном направлении.

Конструктивные особенности и формы упорных цилиндрических подшипников отличаются относительной простотой. На рисунке 1 показано однорядное исполнение таких подшипников, а на рисунке 2 – двухрядное.

• 
• 

Наиболее часто серии подшипников 811 и 812 применяются при условии, что упорные шарикоподшипники обладают малой грузоподъемностью для конкретного случая.

Кромочные напряжения в таких подшипниках практически отсутствуют благодаря профилю контакта роликов, цилиндрическая поверхность которых у торцов затылована.

Конструкция таких подшипников разборная, поэтому их монтаж не представляет труда, ведь возможет вариант отдельной установки всех деталей.

Детали

Ниже приведены возможные варианты эксплуатации упорных цилиндрических роликоподшипников:

• Необходимо применение малогабаритных подшипниковых узлов. Плоскости сопряженных деталей подшипникового узла могут одновременно быть дорожками качения.
• Необходимо применение сочетаний иных комплектов роликов цилиндрической формы, сепараторов и колец. К примеру, могут сочетаться 2 свободных кольца либо 2 тугих.

В соответствии с вышеуказанными вариантами, возможен вариант заказа следующих деталей:

• Комплекты роликов цилиндрической формы, оснащенных сепаратором серии К, как показано на рисунке 3.
• Тугие кольца, принадлежащие к серии WS, приведенные на рисунке 4.
• Свободные кольца, принадлежащие к серии GS, приведенные на рисунке 5.

• 
• 
• 

Для колец подшипника опора должна быть сплошной по всей ширине и длине дорожек качения. Это возможно при условии, что опорные поверхности корпуса и вала имеют перпендикулярное положение по отношению к оси вала, как показано на рисунке 8.

В таблице 3 указаны размеры допусков, характерные для корпусов и валов. Все размеры являются проверенными величинами и обеспечивают необходимое положение деталей подшипника:

Твердость, а также шероховатость поверхности у дорожек качения корпуса и вала должна быть одинаковой, той же, что характерна для остальных подшипников. Все это обеспечит максимальную грузоподъемность комплекта роликов и сепаратора упорного цилиндрического роликоподшипника. В разделе «Дорожки качения на валах и корпусах» приведены подробные сведения о качестве обработки поверхности, ее твердости, а также пригодности тех или иных материалов.

Двойные подшипники

Двойные подшипники отличаются простотой сборки. Достаточно лишь подобрать нужные тугие кольца (WS 811) либо свободные кольца (GS 811), имеющие 2 роликовых комплекта, а также сепаратор (К 811). Чтобы осуществить сборку необходимо также иметь в наличии нужное промежуточное кольцо, которое имеет внутреннее, как показано на рисунке 6(а) или наружное, как показано на рисунке 6(b) центрирование.

Твердость и качество промежуточных колец должны быть такими же, как у подшипниковых колец. В соответствии с требованиями заказчика, могут быть предоставлены дополнительные сведения относительно правильного выбора промежуточных колец. В разделе «Конструкция сопряженных деталей» указаны примерные значения допусков размеров, точности вращения и формы.