При установке подшипника крайне важно правильно подобрать внутренний диаметр подшипника к валу и внешний диаметр к корпусу. Если посадка слишком свободная, сопрягаемые поверхности будут скользить относительно друг друга, что называется ползучестью. Ползучесть приводит к износу сопрягаемых поверхностей, повреждению вала или корпуса, а также к проникновению пыли в подшипник, вызывая нагрев, вибрацию и повреждения. Чрезмерное натяг приведет к уменьшению внешнего диаметра наружного кольца или увеличению внутреннего диаметра внутреннего кольца, что уменьшит внутренний зазор подшипника. Кроме того, геометрическая точность обработки вала и корпуса также повлияет на исходную точность подшипникового кольца, тем самым влияя на рабочие характеристики подшипника.
1.1 Выбор посадки 1.1.1 Характер нагрузки и выбор посадки определяются в соответствии с направлением нагрузки на подшипник и состоянием вращения внутреннего и наружного колец, как правило, согласно таблице 1. Таблица 1 и иллюстрации нагрузки и условий вращения подшипника с внутренним кольцом: отрицательное вращение: направление статической нагрузки: неподвижное внутреннее кольцо; вращательная нагрузка на внутреннее кольцо, наружное кольцо; статическая посадка с натягом (посадка с натягом); наружное кольцо: допустимая посадка при вращении (зазор); внутреннее кольцо: статическая посадка с отрицательным вращением: направление вращения нагрузки, при этом наружное кольцо вращается; внутреннее кольцо: отрицательное вращение: направление статической нагрузки: неподвижное внутреннее кольцо; статическая нагрузка на внутреннее кольцо, наружное кольцо; вращательная нагрузка: допустимая посадка при вращении (зазор); наружное кольцо: посадка с натягом (посадка с натягом); внутреннее кольцо: статическая посадка с отрицательным вращением: направление вращательной нагрузки: при одновременном вращении внутреннего кольца. 2) Рекомендуемая посадка Для выбора подходящей посадки учитываются характеристики нагрузки подшипника, размер, температурные условия, условия установки и снятия подшипника. При установке подшипника на тонкостенный корпус и полый вал величина натяга должна быть больше, чем у обычных подшипников. Разделение корпуса может легко деформировать наружное кольцо подшипника, поэтому наружное кольцо следует использовать с осторожностью, соблюдая статическое сопряжение. В случае сильных вибраций внутреннее и наружное кольца должны быть соединены статически.
В соответствии с наиболее общими рекомендациями, обратитесь к таблице 2, таблице 3. Таблица 2. Центростремительный подшипник и вал с условиями применения (справочные данные). Диаметр оси (мм). Сферический роликовый подшипник. Примечание: шариковые подшипники. Цилиндрические роликовые подшипники. Конические роликовые подшипники. Автоматический самоустанавливающийся роликовый подшипник. Цилиндрический подшипник с отверстием. Наружное кольцо и нагрузка вращения вала. Требуется внутреннее кольцо на валу. Легко перемещается. Статическая ось. Колеса всех размеров. Требования к точности G6. С подшипниками G5, H5 и облегчением перемещения. Требуется H6. Также доступен без внутреннего кольца. Легко перемещается вал. Натяжное колесо H6. Вращающаяся рама, круглый или направленный канат. Переменная нагрузка. При легкой нагрузке 0,06 Cr (1). Переменная нагрузка. Приборы, насосы, воздуходувки, грузовики, прецизионное оборудование, станки. Точность до 18 мм. Js5. При необходимости требуется уровень точности P5. Внутренний диаметр. Используется прецизионный шариковый подшипник до 18 мм. H5. Обычная нагрузка (0,06~0,13) Cr (1) В качестве подшипниковых элементов средних и крупных моторных турбин, насосов, шпинделей двигателей, зубчатых передач, деревообрабатывающих станков в соответствии с пунктом 18 -- N6 вместо K5, M5 можно использовать однорядные конические роликовые подшипники и однорядные радиальные упорные шариковые подшипники k6, M6. P6 140-200 40-65 R6 200-280 100-140 N6 -- 200-400 140-280 P6 -- 280-500 R6 -- Более 500 R7 тяжелая нагрузка (более 0,13Cr (1)) железнодорожные и промышленные транспортные средства владельцы электромобилей электродвигатели строительная техника дробилка -- 50-140 50-100 N6 Необходимость превышает зазор подшипника - p6, 140-200, 100-140 - более 200, 140-200 r6 -- 200-500 r7 только воспринимает осевую нагрузку частей конструкции место применения подшипника все размеры Js6 (j6) - таблица 3 центростремительный подшипник с отверстием в корпусе условия применимые случаи (ссылка) движение наружного кольца отверстие диапазон допуска класс примечание общая стенка отверстия в корпусе подшипник наружное кольцо вращательная нагрузка тяжелый автомобильный колесный роликовый подшипник (кран) ходовая часть колеса P7, внешнее кольцо в осевом направлении.
Нормальная нагрузка, большая нагрузка, автомобильные колеса (шарикоподшипники), вибрационный грохот N7, легкая нагрузка или изменяющаяся нагрузка, конвейерная лента, натяжной шкив, колесо, шкив M7, не является основным элементом, направленная нагрузка, большая ударная нагрузка, нагрузка на тележку или легкая нагрузка, коленчатый вал насоса, шпиндель, большой двигатель K7, наружное кольцо в принципе не направлено в осевом направлении, наружное кольцо не требует осевого направления, цельный корпус с отверстиями или раздельный корпус с отверстиями, нормальная или легкая нагрузка, наружное кольцо JS7 (J7) может перемещаться в осевом направлении, требуется наружное кольцо в осевом направлении, внутреннее кольцо вращается, нагрузка от всех видов несущих частей, общий подшипниковый узел железнодорожного транспорта, наружное кольцо H7 легко перемещается в осевом направлении - нормальная или легкая нагрузка, размещение вставки в корпус вала и подшипника, H8 полный оборот в общем случае, высокая температура, сушилка для бумаги, G7 легкая нагрузка, особенно требуется прецизионная шлифовка, вращение шпинделя с шарикоподшипником, высокоскоростной центробежный компрессор, неподвижный боковой подшипник, наружное кольцо JS6 (J6) направлено в осевом направлении - не направленная нагрузка с шарикоподшипником, шлифовка шпинделя Высокоскоростной центробежный компрессор K6 с неподвижным боковым подшипником, наружное кольцо которого закреплено в осевом направлении под нагрузкой, в принципе, применим для случаев, когда величина натяга превышает K, при особых требованиях к точности, а также для случаев, когда допустимые малые посадки должны использоваться для каждой конкретной цели.
Вращение внутреннего кольца подшипника требует высокой точности вращения и большой жесткости, особенно для шпинделя станка с цилиндрическим роликовым подшипником M6 или N6, наружное кольцо которого закреплено в осевом направлении для бесшумной работы бытовых приборов. Наружное кольцо H6 также закреплено в осевом направлении (3). Недостаточная точность осей, кожуха и шероховатости поверхности осей и кожуха влияет на работу подшипника, который не может демонстрировать требуемые характеристики. Например, если точность установки части упора недостаточна, внутреннее и наружное кольца будут наклоняться. Помимо нагрузки на подшипник, в сочетании с концентрированной нагрузкой на конце, это снизит срок службы подшипника и, что более важно, может привести к повреждению сепаратора и его спеканию. Кроме того, деформация оболочки из-за внешней нагрузки невелика. Необходимо обеспечить полную жесткость подшипника. Чем выше жесткость, тем лучше распределение шума и нагрузки в подшипнике.
В обычных условиях эксплуатации возможна обработка торцов стержневым токарным станком или прецизионная расточка. Однако в случаях со строгими требованиями к биению при вращении и шуму, а также при слишком жестких условиях нагрузки следует использовать финишную шлифовку. Если в корпусе размещено более двух подшипников, сопрягаемые поверхности корпуса должны быть обработаны и перфорированы. В обычных условиях эксплуатации точность и качество обработки вала и корпуса могут соответствовать данным, приведенным в таблице 4 ниже. Таблица 4. Точность и качество обработки поверхности осей и корпусов подшипников - Класс AXIS Допуски на закругление корпуса - класс 0, класс 6, класс 5, класс 4 IT3 ~ IT42 2IT3 ~ IT42 2 IT4 ~ IT52 2IT2 ~ IT42 2 Допуски на цилиндричность - класс 0, класс 6, класс 5, класс 4 IT3 ~ IT42 2IT2 ~ IT32 2 IT4 ~ IT52 2IT2 ~ IT32 2 Допуски на биение плеча - класс 0, класс 6, класс 5, класс 4 IT3IT3 IT3~IT4IT3 Соответствие качества обработки поверхности Rmax малый подшипник большой подшипник 3.2 S6.3s 6.3 S12.5s.
Так называемый внутренний зазор подшипника — это величина перемещения, возникающая, когда внутреннее или внешнее кольцо подшипника зафиксировано до установки подшипника на вал или в подшипниковый узел, а затем незафиксированная сторона перемещается в радиальном или осевом направлении. В зависимости от направления перемещения его можно разделить на радиальный и осевой зазор. При измерении внутреннего зазора подшипника, чтобы сохранить стабильность измеренного значения, обычно на кольцо прикладывается испытательная нагрузка. Поэтому испытательное значение больше фактического значения зазора, то есть это дополнительная величина упругой деформации, вызванная приложением испытательной нагрузки. Фактическое значение внутреннего зазора подшипника показано в таблице 4.5. Увеличение зазора, вызванное вышеуказанной упругой деформацией, корректируется. Упругой деформации роликовых подшипников незначительна. Таблица 4.5 для исключения влияния коррекции нагрузки при испытании радиального зазора (шариковый подшипник с глубоким пазом): мкм номинальная модель подшипника диаметр d (мм) (Н) коррекция нагрузки при испытании зазора C2 C3 C4 C510 обычный (включая) 18 24.549 147 3 ~ 4 4 ~ 5 6 ~ 8 45 8 4 6 9 апреля 9 апреля 6 апреля 92.2 Выбор зазора подшипника. Рабочий зазор подшипника, из-за посадки подшипника и разницы температур на внутренней и внешней поверхностях, обычно меньше начального зазора. Рабочий зазор тесно связан со сроком службы подшипника, повышением температуры, вибрацией и шумом, поэтому его необходимо установить в оптимальное состояние.
Теоретически, при работе подшипника с небольшим отрицательным рабочим зазором срок его службы максимален. Однако поддерживать этот оптимальный зазор очень сложно. С изменением условий эксплуатации отрицательный зазор подшипника будет соответственно увеличиваться, что приведет к значительному сокращению срока службы подшипника или выделению тепла. Поэтому начальный зазор подшипника обычно устанавливается немного больше нуля. Рис. 2. Изменение радиального зазора подшипника. 2.3 Критерии выбора зазора подшипника. Теоретически, срок службы подшипника максимален при наличии небольшого отрицательного рабочего зазора в безопасных условиях эксплуатации. Но на практике поддерживать это оптимальное состояние очень сложно. При изменении определенных условий эксплуатации отрицательный зазор будет увеличиваться, что приведет к значительному сокращению срока службы подшипника или выделению тепла. Поэтому при выборе начального зазора обычно требуется, чтобы рабочий зазор был лишь немного больше нуля.
Для подшипников в нормальных условиях будет применяться координация общих нагрузок. При нормальных скорости и температуре следует выбрать соответствующий общий зазор для получения необходимого рабочего зазора. В таблице 6 приведены примеры обычных зазоров, условия эксплуатации которых применимы, зазоры при больших нагрузках, ударных нагрузках, помехах от большого количества осей железнодорожного транспортного средства. Вибрационный грохот C3 и C4 не выдерживают направленной нагрузки, внутри и вне круга трактора C4 используется статическое соединение с тяговым двигателем железнодорожного транспортного средства, редуктором или внутренним кольцом подшипника C4, термобумагомашиной, сушилкой C3 и вальцами мельницы C4. C3 для уменьшения вращательной вибрации и шума микромотора. C2 регулировка зазора и контроль вибрации вала. Шпиндель NTN (двухрядный цилиндрический роликовый подшипник) C9NA, C0NA.
Дата публикации: 30 июля 2020 г.