Роликові циліндричні підшипники. Роликові циліндричні підшипники: типи, особливості, застосування
Будь-які пристрої та конструкції, які містять у собі елементи, що працюють для обертання, повинні бути укомплектовані підшипниками. По суті цей елемент є складальним вузлом, який входить до складу опори або упору. Підшипники підтримують рухливу частину всієї конструкції, будь то вал або вісь. Саме підшипники одночасно забезпечують обертання чи кочення, а також допомагають фіксувати положення у просторі.
Звичайно, що для різних типів конструкцій застосовуються різні види підшипників, класифікація яких відбувається за певними характеристиками та ознаками. Найбільш поширеним видом вважаються роликові циліндричні підшипники, Про які і йтиметься далі.
Особливості, різновиди циліндричних роликових підшипників.
Варто сказати, що кожен вид підшипників має свої підвиди, які використовуються за певних умов. Роликові циліндричні підшипники - не виняток із правила.
Підшипники цього типу, на відміну від радіальних шарикопідшипників таких же розмірів, є дійсно найкращими щодо максимальної вантажопідйомності, хоча і частково відстають від них за показниками швидкості. Такі підшипники досить жорсткі, використовуються в компактних виробах.
Особливістю функціонування таких підшипників є той факт, що вони помітно реагують на зрушення, що відбуваються із внутрішніми кільцями через зовнішні кільця. Пов'язано це з тим, що за таких зрушень виходить перевантаження самого ролика. Щоб запобігти такій ситуації, рекомендується використовувати такі варіанти підшипників:
- підшипники з одним бортом зовнішнього кільця;
- підшипники із зовнішніми кільцями, які взагалі не мають бортів;
- підшипники з однобортними внутрішніми кільцями;
- підшипники із внутрішніми кільцями, позбавленими бортів;
- підшипники, оснащені внутрішніми кільцями без бортів, але при цьому мають спеціальне наполегливе фасонне кільце;
- підшипники, оснащені фасонним кільцем (упорним) та однобортним внутрішнім кільцем;
- підшипники з однобортним внутрішнім кільцем та плоским упорним кільцем.
Є й спеціальна комплектація роликових циліндричних підшипників, яка вважається найоптимальнішою. Такі підшипники мають ролики, призначені для роботи з великими вантажами та навантаженнями.
Також відзначимо, що є підшипники, які мають короткі циліндричні ролики, зазвичай це однорядні підшипники. Вони, крім іншого, оснащені спеціальними штампованими сепараторами. Ці сепаратори виготовляються з нержавіючої або маловуглецевої сталі. Зауважимо, що центрування масивних (штампувальних) сепараторів у підшипнику здійснюється за двобортним кільцем. Далі детальніше розглянемо такий різновид підшипників, як однорядний.
Однорядні циліндричні роликопідшипники.
Однорядні підшипники, на відміну інших видів, мають певний радіальний зазор. Різні типитаких підшипників можуть мати або збільшений або зменшений зазор. Наприклад, у підшипників С3 цей зазор дещо більше, ніж стандартний, причому у підшипників типу С4 радіальний зазор більше, ніж у підшипників С3. Збільшення зазору в таких підшипниках дозволяє уникнути напруги, що виникає в кромці. Крім того, це дає можливість для певної самоустановки підшипника. Роликопідшипники циліндричні виробляють однорядними та роз'ємними. Це необхідно для зручнішого монтажу/демонтажу. Кільця підшипників можна встановити із натягом.
Що стосується однорядних циліндричних роликових підшипників, існує чотири різних видів, в які входять такі підшипники, як:
- NU (двобортне зовнішнє кільце, внутрішнє кільце не має бортів);
- N (зовнішнє кільце бортів немає, а внутрішнє - двубортное);
- NJ (зовнішнє кільце – двобортне, внутрішнє – борти відсутні).
- NUP (зовнішнє має два борти, внутрішнє - однобортне, крім цього є знімний борт, який є вільним кільцем).
Щодо відмінностей у якостях модель NU компенсує осьове зміщення валу по відношенню до корпусу підшипника у двох напрямках. Інша ситуація з N та NJ – вони дозволяють виконати осьову фіксацію валу виключно в односторонньому порядку.
І, нарешті, NUP - фіксує вал по осі з обох боків.
Тілами кочення у роликових підшипників є циліндричні ролики, укладені в сепаратори. Їх використовують, коли передбачається, що підшипник буде схильний до великих радіальних навантажень, тоді як осьові навантаження будуть відсутні. Що стосується поступок кульковим підшипникам за швидкістю, циліндричні роликопідшипники поступаються не сильно, але вимагають точної координації осей посадкових місць.
Застосування циліндричних роликових підшипників.
Такі роликопідшипники широко застосовують у насосах, редукторах з високою потужністю, осьових буксах залізничного транспорту, косозубих механічних передачах, легкової автопромисловості та ін.
Тертя в циліндричних роликопідшипниках не дуже велике, майже таке ж, як у інших підшипників. Циліндричні роликопідшипники бувають різних конструкцій, серій та типорозмірів, починаючи з однорядних підшипників та вище. Роз'ємна конструкція таких підшипників неймовірно зручна і значно спрощує їх обслуговування, звідси популярність їх застосування в різних конструкціях для різних потреб. Залежно від того, яким є роликопідшипник (однорядним, дворядним і далі), варіюється його використання.
Є звичайними підшипниками кочення, де тілами кочення виступають не кульки, а спеціальні подовжені циліндри або ролики. Застосування роликових підшипників було обумовлено підвищенням осьового навантаження, а також прагненням максимально перешкоджати прогину та перекосу валу під навантаженням.
Залежно від форми та призначення розрізняють кілька типів роликових підшипників:
- підшипник роликовий циліндричний радіальний
- підшипник роликовий конічний
- підшипник роликовий голчастий
Розглянемо різні типи роликових підшипників кочення.
Підшипник роликовий циліндричний радіальний
Роликові циліндричні підшипники розрізняються за розміром роликів. Це забезпечує стабільну роботу з різними за силою навантаженнями. Випускаються із сепараторами і без них. Значні осьові перекоси викликають підвищену напругу кромки, тому дані підшипники з укороченими роликами вимагають точної налаштування співвісності робочого валу. Розрізняються кількома підвидами:
- Підшипники роликові прямі
- Підшипники упорні роликові конічні радіальні
- Підшипники роликові сферичні радіальні
Як говорилося вище, прямі роликові підшипники різняться по довжині ролика. Циліндричні роликові радіальні підшипники розроблялися саме для сприйняття радіального навантаження. Однак деякі модифікації таких підшипників здатні забезпечувати роботу вузла при осьовому навантаженні. Основна перевага – сприйняття вельми значних радіальних навантажень на вузол.
Підшипник роликовий радіально-наполегливий сконструйований спеціально для сприйняття і осьових, і радіальних навантажень. Ці властивості досягаються завдяки конічній формі підшипника. Підшипник роликовий однорядний конічний працює значно повільніше за аналогічні кулькові конічні підшипники, але здатний забезпечувати надійну роботу при значних навантаженнях. Не допускає осьового перекосу при навантаженнях. Вимагає точного регулювання під час посадки на робочий вал.
Сферичні роликові радіальні підшипники призначені для роботи у вузлах із радіальним навантаженням. Але завдяки сферичному розташуванню роликів ці підшипники здатні сприймати і невеликі осьові навантаження. При помірних перекосах осі здатні забезпечувати нормальну та стабільну роботу вузла. Дворядний сферичний роликовий підшипник здатний сприймати радіальне навантаження майже вдвічі перевищує навантаження на однорядний підшипник.
Існують багаторядні радіальні роликові підшипники, які випускаються спеціально для роботи у вузлах із підвищеним навантаженням.
Основна сфера використання радіальних підшипників – машинобудування, верстатобудування, робочі механізми редукторів, вентиляторів, верстатів тощо.
Підшипник роликовий конічний
Роликові підшипники конічні є роз'ємними, що спрощує монтаж та демонтаж кілець та тіл кочення (роликів). Даний тип роликових підшипників здатний сприймати різні за спрямованістю навантаження: осьову (подовжню) та радіальну (поперечну). Причому, при зростанні осьового навантаження та збільшення кута контакту, радіальне навантаження зменшується.
Існує два основних підвиди даного типу підшипників:
- Підшипники однорядні роликові
- Підшипники дворядні роликові
Підшипник роликовий однорядний конічний здатний сприймати радіальне та одностороннє осьове навантаження. Величини навантажень, що сприймаються, значні, що вимагає ретельного регулювання. При деяких навантаженнях доцільніше використовувати роликовий упорний підшипникіз спеціальним бортом, що значно полегшує обробку посадкових місць у корпусі. Дані підшипники випускаються без внутрішнього кільця (з метою зменшення загальних радіальних габаритів). Доріжка кочення виконується прямо на валу.
Підшипник роликовий дворядний конічний здатний сприймати радіальне двостороннє осьове навантаження. Випускається із спеціально заданим зазором, що не потребує налагодження на вузлах. Підшипник сприймає навантаження, що майже вдвічі перевищує навантаження однорядного підшипника. Це дає можливість його використання у вузлах із підвищеним навантаженням.
Використовуються конічні роликові підшипники у автомобілебудуванні та механізмах загального машинобудування. Дворядні підшипники використовуються в автомобільних вузлах, що вимагають особливої відповідальності, наприклад, у маточях коліс передньопривідних машин. Використовуються для обслуговування потужних шківів, приводних валів, барабанів та промислових вентиляторів.
Підшипники роликові голчасті
Основна перевага голчастих роликових підшипників полягає у сприйнятті значних навантажень. Ця перевага досягається за рахунок малих радіальних розмірів, що дозволяє використовувати їх у системах з обмеженими розмірами. Також завдяки подовженому ролику та заокругленню на кінцях практично відсутнє таке поняття як кромкова напруга. Умовно голчасті підшипники можна розділити на три підвиди:
- Підшипник роликовий голковий з внутрішнім кільцем
- Підшипник роликовий голковий без внутрішнього кільця
- Підшипник роликовий голчастий комбінований
Голковий підшипник з внутрішнім кільцем використовується при неможливості застосування загартованого шліфованого валу. Проте осьове усунення у своїй незначне. При значних навантаженнях такий вал виникає необхідність її компенсування. Для цього застосовують роликові підшипники із розщиреним внутрішнім кільцем.
Голковий роликовий підшипник без внутрішнього кільця дає можливість використовувати його на шліфованих загартованих валах. Завдяки цьому досягається максимальна міцність і жорсткість вузла, що обертається.
Комбінований роликовий підшипник являє собою об'єднання кулькового та голчастого підшипників. Потреба у комбінованих роликових підшипниках виникає за необхідності поєднання швидкості обертання та забезпечення надійної роботи вузла при великих навантаженнях. Кулькові підшипники, в даному випадку виконують швидкісну роль, а роликові підшипники забезпечують працездатність вузла при навантаженні.
Стандарти
Роликові підшипники виконуються відповідно до Державних стандартів (ГОСТи). Нижче наведено основні з них.
|
ГОСТ 520-2002 |
Якісні підшипники. Загальні технічні описи та умови. |
|
ГОСТ 3395-89 |
Якісні підшипники. Типи та конструктивні виконання. |
|
ГОСТ 4657-82 |
Роликові підшипники голчасті радіальні однорядні. Технічні вимоги. Розміри. |
|
ГОСТ 5377-79 |
Роликові радіальні підшипники з укороченими циліндричними роликами за відсутності зовнішнього кільця або внутрішнього кільця. Основні розміри, підвиди та типи. |
|
ГОСТ 5721-75 |
Сферичні роликові радіальні підшипники дворядні. Основні розміри, підвиди та типи. |
|
ГОСТ 6364-78 |
Роликові підшипники конічні дворядні. Основні розміри. |
|
ГОСТ 6870-81 |
Роликові підшипники. Голчасті ролики. Технічні умови |
|
ГОСТ 8328-75 |
Роликові радіальні підшипники з укороченими циліндричними роликами. Основні розміри та типи. |
|
ГОСТ 9942-90 |
Сферичні роликові підшипники наполегливо-радіальні одинарні. Технічні умови |
Ремонт та обслуговування
Обслуговування та змащування роликових підшипників залежить від типу підшипників, що використовуються. Закриті типи не мають на увазі додаткове обслуговування після заводського випуску. Відкриті типи (наприклад, без внутрішнього кільця) виходять з ладу значно швидше і тому потребують обслуговування
Ремонт роликових підшипників здійснюється спеціалістами з використанням специфічних інструментів та обладнання.
РозміриОсновні розміри однорядних циліндричних роликопідшипників, що випускаються компанією SKF, дотримуються відповідно до міжнародного стандарту ISO15:1998. Що ж до розмірів фасонних кілець HJ, то дані параметри відповідають вимогам стандарту ISO 246:1995.
Допуски
Стандартне виконання однорядних циліндричних роликопідшипників компанії SKF відповідає нормальному класу точності. За точністю обертання дані підшипники мають клас точності Р6. Значення допусків, що відповідають стандарту ISO 492:2002, наведено в таблицях 3 і 4.
Внутрішній зазор
Стандартне виконання однорядних циліндричних роликопідшипників має на увазі нормальний радіальний внутрішній зазор. Однак багато типорозмірів підшипників можуть належати до групи С3, що відповідає збільшеному внутрішньому радіальному зазору. Можливий варіант постачання деяких типорозмірів підшипників, що мають зменшений зазор (група С2) або збільшений (група С4 або С5). Також компанія SKF виробляє однорядні циліндричні роликопідшипники, що мають нестандартні допуски внутрішнього зазору - зміщені або звужені. Зважаючи на те, що такі параметри не відповідають стандартам, діапазон граничних значень дещо вже, ніж при нормальних зазорах. Таким чином, спеціальні зазори можуть частково перекривати допуск зазорів сусідніх груп. Відповідно до вимог замовника, можливий варіант виготовлення циліндричних однорядних роликопідшипників, що мають нестандартний внутрішній зазор.
У таблиці 1 відображені значення максимальних радіальних внутрішніх проміжків, що відповідають стандарту ISO 5753:1991:
Значення внутрішніх проміжків дійсні для однорядних циліндричних роликопідшипників, відповідають нульовому вимірювальному навантаженню і зняті перед установкою.
Внутрішній осьовий зазор
У таблиці 2 наведено розміри осьових внутрішніх зазорів, характерних для циліндричних роликопідшипників типу NUP, основне призначення яких – зафіксувати вал у певному положенні з двох сторін.
У таблиці 3 наведено значення осьових внутрішніх зазорів, притаманних типу підшипників NJ, мають фасонні кільця HJ.
Варто відзначити, що значення проміжків, зазначені в таблицях 2 і 3 є орієнтовними. Потрібно брати до уваги можливість утворення перекосу роликів. Отже, при наступному вимірі осьового зазору, Величина може бути більше табличною і дорівнювати, наприклад:
- радіальному зазору, властивому 2, 3, 4 серіям підшипників;
- приблизно 2/3 радіального зазору, властивого 22 та 23 серіям підшипників.
Перекіс
Здатність компенсувати відносний перекіс кілець у однорядних циліндричних роликопідшипників дуже обмежена інтервалом у кілька кутових хвилин. Конкретні величини мають такі значення:
- для 10, 12, 2, 3, 4 серій підшипників – 4 кутові хвилини;
- для 20, 22, 23 серій підшипників – 3 кутові хвилини.
Дані величини – орієнтовні та притаманні плаваючих підшипників. Постійне становище корпусу та валу – необхідна умова. Можливі й великі значення перекосів, проте термін експлуатації різко скорочується. За необхідності експлуатації за таких умов рекомендується отримати консультацію у спеціалістів компанії SKF.
Якщо основне призначення підшипника – фіксація валу в осьовому напрямку, необхідно зменшити максимально допустимий перекіс. В іншому випадку, направляючі борти швидко зношуватимуться, не виключена можливість їх руйнування під впливом нерівномірного навантаження.
До підшипників типів NUP та NJ, оснащених фасонними кільцями HJ, максимально допустимі значення перекосів не застосовні. У них може утворитися осьове навантаження, адже дані підшипники мають порівняно малий внутрішній осьовий зазор і по парі внутрішніх і зовнішніх бортів. За необхідності експлуатації у таких умовах рекомендується отримати консультацію у спеціалістів.
Осьове зміщення
Підшипники типів NU і N, що не мають бортів на внутрішніх або зовнішніх кільцях, а також підшипники NJ, внутрішнє кільце яких має один цільний борт, можуть частково компенсувати відносне зміщення валу та корпусу в осьовому напрямку. Така ситуація може бути, наприклад, при температурному подовженні і конструктивно показано малюнку 9.
Оскільки осьове зміщення виникає всередині підшипника, а не між кільцем підшипника або валом та отвором корпусу, збільшення тертя при обертанні підшипника практично не відбувається. Величини допустимого осьового зміщення одного кільця підшипника щодо іншого наведені у таблиці підшипників.
Вплив температури на підшипник
Спеціальній термообробці піддаються циліндричні роликопідшипники. Експлуатаційна температура підшипників із сепараторами з латуні, сталі або РЕЕК може досягати +150 o С.
Сепаратори
На малюнку 10 наведено різні типи сепараторів, якими, залежно від серії, розмірів та конструкції, можуть оснащуватися стандартні циліндричні роликопідшипники.
- На рис. 10(а) представлений литий сепаратор, що центрується за роликами. Матеріал виконання – склонаповнений поліамід 6,6 (суфікс позначення Р).
- На рис. 10(b) представлений штампований, незагартований сепаратор, що центрується по роликах. Матеріал виконання – сталь (суфікс позначення J).
- На рис. 10(с) представлений механічно оброблений, цільний сепаратор віконного типу. Центрування по зовнішньому кільцю (суфікс позначення МР) або внутрішньому (суфікс позначення ML). Матеріал виконання – латунь.
- На рис. 10(d) представлений механічно оброблений сепаратор, складовий. Центрування по зовнішньому кільцю (суфікс позначення МА), внутрішньому кільцю (суфікс позначення MВ) або за роликами (суфікс позначення M). Матеріал виконання – латунь.
Примітка
Розрахункова робоча температура однорядних циліндричних роликопідшипників, оснащених сепараторами з поліаміду 6,6 становить +120 o С. Мастильні матеріали, які зазвичай використовуються для підшипників кочення, не погіршують характеристик таких сепараторів, за винятком деяких сортів синтетичних масел, пластичних мастил на синт. мастильних матеріалів, що мають великий вміст антизадирних присадок за умов високих температур.
Що ж до важко навантажених підшипникових вузлів, які схильні до роботи в екстремальних умовах, то для них найбільш підходящими будуть однорядні циліндричні роликопідшипники, оснащені металевими сепараторами – такі рекомендації фахівців компанії SKF. Якщо обладнання працює з такими холодоагентами, як фреон або аміак, то в ньому рекомендується застосовувати підшипники, оснащені поліамідними сепараторами, експлуатаційна температура яких може досягати 70 o С. Якщо ж експлуатаційна температура ще більш висока, рекомендовано застосування підшипників, оснащених латунними, сталевими. , або виконаними з полімеру РЕЕК.
Розділ «Матеріали сепараторів» найбільш повно відображає відомості про призначення та стійкість до температурного впливу сепараторів.
Швидкості обертання
Існують певні критерії для обчислення граничних швидкостей обертання, серед яких міцність сепаратора, стабільність форми. Докладніше з цими критеріями Ви можете ознайомитись у розділі «Граничні частоти обертання». Всі величини, наведені в таблиці підшипників, характерні для стандартних сепараторів. У таблиці 4 позначені коефіцієнти, які дозволяють проводити розрахунок граничних швидкостей обертання підшипників, що мають альтернативні сепаратори, за спрощеною схемою.
Мінімальне навантаження певної величини – необхідна умова нормальної роботиоднорядних циліндричних роликопідшипників Втім, ця умова є характерною для всіх підшипників кочення. Наявність мінімального навантаження особливо важлива за умови, коли частота обертання підшипника настільки висока, що інерційні сили сепаратора і роликів, а також сили тертя в мастилі негативно впливають на умови кочення, наслідком чого може бути прослизання роликів підшипника по доріжці кочення.
Нижче наведена формула, за якою визначається мінімально-необхідне радіальне навантаження, яке має впливати на однорядні циліндричні роликопідшипники: 
F rm - величина мінімального радіального навантаження, що вимірюється в кН;
k r – коефіцієнт мінімального радіального навантаження, що визначається з таблиці підшипників;
n r – номінальна частота обертання, що вимірюється об/хв, визначається з таблиці підшипників;
d m =0,5(d+D) – середній розмір шарикопідшипника, що вимірюється в мм.
У деяких випадках виникає необхідність застосування ще більших навантажень. Така потреба може бути обумовлена роботою при знижених температурах або при застосуванні мастильних матеріалів підвищеної в'язкості. Найчастіше мінімальне навантаження повністю відшкодовується масою деталей, які підтримує підшипник і зовнішніми силами. Однак, як показує практика, виникають ситуації, коли необхідне додаткове радіальне навантаження на підшипник.
Динамічна осьова вантажопідйомність
Сприйнятливість як до радіальних навантажень, так і до осьових характерна для однорядних циліндричних роликопідшипників, внутрішні та зовнішні кільця яких оснащені напрямними бортами. Визначальним фактором осьової вантажопідйомності, як правило, є здатність роликових торців, а також бортів у місці контакту з роликами. На здатність, що несе, головним чином, впливає змащування, розсіювання тепла від підшипника, а також робоча температура.
Нижче наведено умови, допустиме осьове навантаження для яких розраховується за такою формулою: 
F ар - величина максимального допустимого осьового навантаження, що вимірюється в кН;
З 0 - величина статичної вантажопідйомності, що вимірюється в кН;
F r – величина фактичного радіального навантаження, прикладеного до підшипника, що вимірюється в кН;
n – частота обертання, що вимірюється об/хв;
d – діаметр отвору підшипника, що вимірюється в мм;
D – діаметр зовнішнього кільця підшипника, що вимірюється в мм;
k 1 – коефіцієнт, що має величину
1,5 – якщо змащування здійснюється олією;
1 – якщо змащування здійснюється пластичним мастилом;
k 2 - Коефіцієнт, що має величину
0,15 – якщо змащування здійснюється олією;
0,1 – якщо змащування здійснюється пластичним мастилом;
Нижче наведено нормальні умовиексплуатації, на яких засноване вищезгадане рівняння:
- Температура підшипника відрізняється від температури. довкілляна 60 o З;
- Для поверхні зовнішнього кільця підшипника (πDB) характерна питома тепловіддача 05 мВт/мм 2 o С.
- Розмір відносної в'язкості к≥2.
При тривалому впливі осьових навантажень, якщо використовуються пластичні мастила, слід вибрати мастило, яке при робочій температурі має хороше масловиділення більше 3% відповідно до вимог стандарту DIN 51 817. Повторне мастило також рекомендовано проводити частіше.
Значення величини F ар, обчислене за наведеним вище рівнянням, характерне для зони контакту з бортами – поверхні роликових торців, до яких подається достатня кількість мастила і постійно прикладається осьове навантаження. За умови короткочасного осьового навантаження значення F ар зростає вдвічі, а при осьових ударних навантаженнях – втричі.
Щоб борти не ламалися, постійне осьове навантаження Fа, додане до підшипника, не повинно виходити за рамки наступних значень: 
Випадкове ударне навантаження, додане до підшипника, не повинно виходити за рамки наступних значень: 
F a max - величина осьового навантаження, випадково або постійно впливає на підшипник, що вимірюється в кН;
D – діаметр зовнішнього кільця підшипника, що вимірюється в мм.
Щоб, при великих осьових навантаженнях, вал обертався точно, а навантаження на борт діяло рівномірно, необхідно ретельно дотримуватись допусків осьового биття та розмірів, характерні для поверхонь деталей, пов'язаних з підшипником. На малюнку 11 показана опора внутрішнього кільця на половину висоти борту.
Компанія SKF рекомендує виконати таку опору, щоб дотримувалася точність розмірів рюкзаків. Діаметр рюкзака валу визначається за формулою: 
d 1 - величина діаметра борту внутрішнього кільця, що вимірюється в мм;
F – величина діаметра доріжки кочення внутрішнього кільця, що вимірюється в мм.
Кардинальна зміна характеру навантаження на борт спостерігається за умови, що відносний перекіс кілець підшипника більше однієї кутової хвилини. У такому разі може бути недостатньо коефіцієнтів запасу, які є орієнтовними. У цій ситуації рекомендується проконсультуватися із фахівцями компанії SKF.
Для плаваючих підшипників характерне співвідношення Р = F r. У разі коли підшипник, кільця якого оснащені бортами, застосовується для фіксації валу в двох напрямках, еквівалентне динамічне навантаження визначається наступними виразами: 
е – величина коефіцієнта, який може дорівнювати:
0,2 - застосовується до 10, 2, 3, 4 серій підшипників;
0,3 - застосовується до інших серій підшипників.
Y - величина коефіцієнта осьового навантаження, який може дорівнювати:
0,6 - застосовується до 10, 2, 3, 4 серій підшипників;
0,4 - застосовується до інших серій підшипників.
Величина співвідношення F a /F r не повинна бути більшою за 0,5, оскільки циліндричні роликопідшипники, що знаходяться під впливом осьового навантаження, можуть нормально функціонувати лише при одночасному додатку до них радіального навантаження.
Додаткові позначення
Деякі характеристики однорядних циліндричних роликопідшипників, вироблених компанією SKF, у своєму позначенні мають суфікси, список та значення яких наведено нижче:
CN – нормальний радіальний проміжок. Цей суфікс, як правило, застосовується в комбінації з літерами H, L, P, які говорять про зміщене або звужене поле зазору.
Н - звужене поле зазору. Це поле відповідає полю зазору конкретної групи (його верхній половині).
L – звужене поле зазору. Це поле відповідає полю зазору конкретної групи (його нижній половині).
Всі наведені вище літери можуть застосовуватися в комбінації з такими класами зазорів, як С2, С4, С5 (наприклад С2Н).
С2 - внутрішній радіальний зазор відрізняється від нормального в меншу сторону;
С3 – внутрішній радіальний зазор відрізняється від нормального у бік;
С4 - внутрішній радіальний зазор відрізняється від С3 у велику сторону;
С5 - внутрішній радіальний зазор відрізняється від С4 у велику сторону;
НА3 – матеріал виконання внутрішнього кільця – цементована сталь.
НВ1 – зовнішнє та внутрішнє кільця підшипника загартовані на бейніт.
HN1 – зовнішнє та внутрішнє кільця підшипника мають спеціальну термообробку поверхні.
J – сепаратор штампований, центрований по кульках. Матеріал виконання – сталь.
К – отвір конічний, що має конусність 1:12.
M – сепаратор, оброблений механічно, центрований по кульках, матеріал виконання – латунь. Цей суфікс може застосовуватися з цифрами, які говорять про конструктивних відмінностяхабо про інші матеріали виконання (наприклад М1).
МА – сепаратор, оброблений механічно, центрування по зовнішньому кільцю, матеріал виконання – латунь.
МВ – сепаратор, оброблений механічно, центрування за внутрішнім кільцем, матеріал виконання – латунь.
ML – механічно оброблений сепаратор, цільний, віконного типу. Центрівка по зовнішньому чи внутрішньому кільцю. Матеріал виконання – латунь.
МР – механічно оброблений сепаратор, цільний, віконного типу. Центрівка по зовнішньому чи внутрішньому кільцю. Матеріал виконання – латунь. Оснащений протягнутими або фрезерованими кишенями.
MR – механічно оброблений сепаратор, цільний, віконного типу. Центрівка за роликами. Матеріал виконання – латунь.
N - канавка, розташована на зовнішньому кільці підшипника, призначена для розташування стопорного кільця.
NR – аналогічно суфіксу N, проте позначає додаткову наявність стопорного кільця.
N1 - одиночний паз, розташований на торці зовнішнього кільця. Служить до застосування фіксатора.
N2 – два пази, призначені для фіксації, розташовані відносно один одного під кутом 180 o на торці зовнішнього кільця.
Р - сепаратор, що центрується по кульках. Матеріал виконання – склонаповнений поліамід 6,6.
РН - сепаратор литий, що центрується по кульках. Матеріал виконання – склонаповнений поліефірефіркетон (РЕЄК).
РНА - сепаратор литий, що центрується по зовнішньому кільцю. Матеріал виконання – склонаповнений поліефірефіркетон (РЕЄК).
S1 - кільця, що мають стабілізацію для роботи при максимальній температурі +200 o С.
S2 - кільця, що мають стабілізацію для роботи при максимальній температурі +250 o С.
VA301 – роликопідшипник, який застосовується в залізничних тягових двигунах.
VA305 - той самий підшипник VA301, що пройшов спецконтроль.
VA350 - роликопідшипник залізничний, буксовий.
VA380 - роликопідшипник залізничний, буксовий, виконаний відповідно до EN 12080:1998, має клас 1.
VA3091 – VA301+VL0241
VC025 – підшипник, призначений для експлуатації у забрудненому середовищі, що має зносостійкі доріжки кочення.
VL0241 – електроізольоване зовнішнє кільце. Призначення – електроізоляційний захист при дії до 1000 В. Матеріал виконання – оксид алюмінію.
VL2071 - електроізольоване внутрішнє кільце. Призначення – електроізоляційний захист при дії до 1000 В. Матеріал виконання – оксид алюмінію.
VQ015 – внутрішнє кільце, доріжки кочення якого – комбіновані. Призначення – компенсація перекосів, які перевищують норму.
Однорядні роликові підшипники.
Широкий асортимент однорядних циліндричних роликопідшипників(Мал.1) має розбірну конструкцію для спрощення монтажу. Підшипники і ролики здатні сприймати великі радіальні навантаження, досягаючи високих частот обертання. Ролики та сепаратор можуть спрямовуватися внутрішнім або зовнішнім кільцями; з двох кілець складовихпідшипниктот, яке направляє ролики має борти, а друге знімне і без бортів. Головним чином те, що відрізняє виконання підшипників з циліндричними роликами – це тип борту. Далі наводяться найголовніші виконання.
Конструктивне виконання NU
Зовнішнє кільце підшипника конструкції NU має два борти, а внутрішнє кільце бортів немає. Підшипник може компенсувати осьове зміщення валу відносно корпусу в обох напрямках за рахунок внутрішнього зміщення кілець (Рис. 2).
Конструктивне виконання N
Внутрішнє кільце підшипника конструкції N має два борти, а зовнішнє кільце бортів немає. Підшипник може компенсувати осьове зміщення валу відносно корпусу в обох напрямках за рахунок внутрішнього зміщення кілець (Рис. 3).
Конструктивне виконання NJ
Зовнішнє кільце підшипника конструкції NJ має два борти, а внутрішнє кільце – один борт. Тому підшипник здатний фіксувати вал в одному напрямку (Рис. 4).
Конструктивне виконання NUP
Зовнішнє кільце підшипника конструкції NUP має два борти, внутрішнє – один борт та одне вільне фланцеве кільце. Підшипник можна як фіксуючий, тобто. він може фіксувати вал в осьовому напрямку обидві сторони (Рис. 5).
Фасонні каблучки
Такі кільця носять суфікс позначення HJ і призначені для осьової фіксації підшипників з циліндричними роликами. Фасонні кільця виготовляються з легованої вуглецевої хромом сталі, загартовуються і шліфуються. Максимально допустиме торцеве биття кільця відповідає нормальному полю допуску підшипника. Фасонні кільця вказуються в таблицях підшипників під власним позначенням та розмірами разом із застосовуваним підшипником.
Конструктивне виконання NU + фасонне кільце HJ
Ця конструкція використовується для осьової фіксації валу в одному напрямку. Неприпустиме встановлення стандартних фасонних кілець HJ з двосторонніх підшипників, оскільки це може призвести до осьового заклинювання роликів (Рис. 6).
Конструктивне виконання NJ + фасонне кільце HJ
Дана конструкція використовується для осьової фіксації валу у двох напрямках (Мал. 7).
Підшипники з конічним отвором
Зазвичай підшипники з циліндричними роликами мають циліндричний отвір. Однак, існують конструкції підшипників з конічним отвором 1:12 (Рис. 8), що позначаються суфіксом Kі радіальним внутрішнім зазором більш широким, ніж той, який відповідає циліндричному отвору. Можливість постачання таких підшипників слід уточнити у відділі розробки експлуатаційних характеристик виробництва.
Підшипники з канавкою під упорне пружинне кільце
Підшипники, що позначаються суфіксом N, це особливий тип підшипниківсканавкою підупорнепружинне кільцена зовнішньому кільці (Рис. 9). Можливість поставки таких підшипників потрібно уточнити у відділі розробки експлуатаційних характеристик виробництва.
Розміри
Розміри фасонних кілець HJ відповідають вимогам стандарту ISO 246:1995.
допуски
Однорядні циліндричні роликопідшипники стандартного виконання виготовляються за нормальним класом точності ISO 492:2002.
Радіальний внутрішній зазор
Серійні циліндричні однорядні роликопідшипники мають нормальний радіальний внутрішній зазор. Багато виконання однорядних циліндричних роликопідшипників ^ також виробляються зі зменшеним зазором (C2), збільшеним зазором (C3) або дуже збільшеним внутрішнім зазором (C4). Усі компоненти підшипників із циліндричними роликами мають розбірну конструкцію.
Перекіс
Цей особливий тип підшипників мають обмежену здатність компенсувати перекоси. Будь-які перекоси вкорочують термін служби підшипників.
Осьове зміщення
Однорядні циліндричні роликопідшипники конструкції NJ, N, NUP можуть компенсувати деяке осьове переміщення валу щодо корпусу, що виникає внаслідок теплового розширення. Так як осьове переміщення відбувається в підшипнику, воно практично не впливає на тертя в підшипнику при обертанні.
Робоча температура
Сепаратори
Однорядні циліндричні роликопідшипники оснащуються такими сепараторами:
. віконного типу (Рис. 10a);
. Литий сепаратор віконного типу із незагартованої листової сталі (Рис. 10b);
. Нероз'ємний, механічно оброблений сепаратор із латуні (Рис. 10с),
. Складний механічно оброблений сепаратор, центрований на роликах (Мал. 10d).
Мінімальне навантаження
Для надійної роботи на однорядні циліндричні роликопідшипники постійно повинна впливати певне мінімальне навантаження. Це особливо важливо, коли підшипники обертаються з високою швидкістю, збільшуючи кількість обертів або різко змінюючи напрямок, коли сили інерції роликів сепаратора, а також тертя в мастильному матеріалі можуть негативно впливати на умови кочення в підшипнику і викликати прослизання роликів по доріжці кочення.
Динамічна осьова вантажопідйомність
Однорядні циліндричні роликопідшипники з бортами на обох кільцях придатні для сприйняття навантажень, що діють як у радіальному, так і в осьовому напрямках. Дана здатність сприймати осьові навантаження залежить від мастила, робочої температури та розсіювання тепла підшипника.
Радіальний внутрішній зазор менше нормального Радіальний внутрішній зазор більше нормального Радіальний внутрішній зазор більше C3 Штампований сепаратор з листової сталі Конічний отвір конусність 1:12 Складовий механічно оброблений сепаратор, центрований на роликах
центрований за зовнішнім кільцем
Складовий механічно оброблений сепаратор з латуні,
центрований по внутрішньому кільцю
Канавка під стопорне кільце на зовнішньому кільці підшипника
із встановленим у неї стопорним кільцем
Литий сепаратор із склонаповненого поліаміду 6,6
віконного типу
Окружна канавка та три мастильні отвори на зовнішньому кільці
Конічний отвір, конусність 1:30
Литий сепаратор із склонаповненого поліаміду 6,6
віконного типу, що центрується по кульках
Дворядні роликові підшипники.
Дворядні циліндричні роликопідшипники бувають двотипів: NNU (Рис. 1) та NN (Рис. 2).
Ролики підшипників форми NNU спрямовані між бортами зовнішнього кільця, а ролики підшипників NN спрямовані між бортами внутрішнього кільця.
Друге кільце немає бортів. Ці підшипники можуть компенсувати осьові зміщення валу відносно корпусу. Підшипники мають розбірну конструкцію, тобто. кільце з бортами, ролики та сепаратор можна зняти з іншого кільця та встановити окремо. Таким чином, цей тип підшипників досить простий у монтажі.
Дворядні циліндричні роликопідшипники зазвичай наділені найбільшим радіальним розміром, значною вантажопідйомністю та низькою пружною осадкою. Конструктивні рішення виконані із застосуванням даного типу підшипників мають високу жорсткість і придатні для сприйняття сильних навантажень. Тому дворядні циліндричні роликопідшипники головним чином знаходять застосування в верстатах і прокатних станах, а також встановлюються вузлах великих промислових редукторів.
Дворядні циліндричні підшипники можуть поставлятися з циліндричним або конічним отворами (конусність 1:12).
Для забезпечення простого та ефективного мастила, майже всі підшипники мають кільцеву канавку та три або шість мастильних отворів на зовнішньому кільці.
Чотирирядні роликові підшипники.
Найкраще застосування чотирирядні циліндричні роликопідшипники (Рис. 3) знаходять у прокатних станах. Чотирирядні циліндричні роликопідшипники наділені меншим коефіцієнтом тертя стосовно будь-яких інших роликових підшипників, і можуть використовуватися в тих випадках, коли потрібна робота на високих швидкостях обертання.
Чотирирядні циліндричні роликопідшипники поставляються у виконаннях FC (Мал. 4a), FCP (Мал. 4b) та FCDP (Мал. 4c).
У чотирирядних циліндричних роликопідшипниках ролики рухаються в межах напрямних бортів або вільних кілець, виконаних по зовнішньому кільцю. Внутрішнє кільце без бортів; таким чином підшипник здатний компенсувати, у певних межах, осьові зміщення валу щодо корпусу.
Залежно від призначення, чотирирядні циліндричні роликопідшипники можуть поставлятися з циліндричним або конічним отворами. Внутрішні зовнішні кільця можуть поставлятися одним компонентом або в розібраному вигляді.
Підшипники здатні компенсувати деякі осьові усунення валу щодо корпусу.
Основні розміри однорядних циліндричних роликопідшипників відповідають вимогам стандарту IS0 15:1998.
Внутрішній та зовнішній діаметри більшості чотирирядних циліндричних роликопідшипників відповідають стандартним значенням ряду діаметрів 9 або 0.
Допуски
Допуски всіх підшипників конструкторського виконання NN відповідають нормальному класу точності; Допуск підшипників виконання NNU відповідають специфікації класу P6, а точність ходу виготовляється відповідно до класу P5.
Чотирирядні циліндричні роликопідшипники з циліндричним або конічним отвором виготовляються відповідно до точності розміру за класом P6 та точністю ходу за класом P5.
Проміжок
Зазвичай, дворядні циліндричні роликопідшипники поставляються з радіальним зазоромгрупи C1 (відповідно до вимог і конструкцій верстатів); це визначення не вказується у позначенні. Не рекомендується переставляти кільця даного типу підшипників, інакше зазор може перетворитися на занадто великий або навпаки, дуже маленький.
Підшипники класу точності SP, головним чином підшипники серії NNU 49, можуть поставлятися збільшеними радіальним зазором, тобто. з зазором групи C3, необхідні для використання вузлах прокатних станів.
Чотирирядні циліндричні роликопідшипники з циліндричним і конічним отворами виготовляються з радіальним зазором C3 або C4, залежно від призначення.
Перекіс
Дво- та чотирирядні циліндричні роликопідшипники не здатні компенсувати перекоси.
Робоча температура
Циліндричні роликові підшипники проходять спеціальну термічну обробку. При комплектації підшипників сталевими або латунними сепараторами вони можуть працювати при температурі до +150°C. У разі використання сепаратора з поліаміду 6.6 можна досягти максимальної робочої температури рівної + 120°C.
Сепаратори
Загалом, дворядні циліндричні роликопідшипники поставляються або з одним механічно обробленим латунним двогребінчастим сепаратором нероз'ємної конструкції, або з двома окремими сепараторами гребінчастими зі склонаповненого поліаміду 6,6 віконного типу (суфікс позначення TN9). Деякі підшипники виготовляються із сталевими сепараторами на розпірках.
Чотирирядні циліндричні роликопідшипники поставляються з двома механічно обробленими латунними або сталевими двогребінчастими сепараторами, або з чотирма сталевими сепараторами на розпірках.
Завантаження...