Насколько важен выбор подшипника для коробки передач

Большие редукторы предназначены для передачи высокого крутящего момента за счет снижения высокой входной скорости до желаемого уровня. Это является причиной того, что коробка передач широко используется и является частью оборудования для приводных конвейеров тяжелой промышленности, мельниц, дробилок и насосов.

Зубчатые передачи в редукторе изготовлены с высокой точностью и требуют квалифицированных специалистов для сборки и установки.

Обычная редукторная коробка передач нередко имеет много ступеней, которые могут включать в себя конические шестерни для изменения направления движения / ввода, а также несколько винтовых зубчатых колес с различными передаточными числами для достижения желаемой производительности.

Цель состоит в том, чтобы коробка передач работала как можно тише. Чтобы достичь этого, обычно используются винтовые зубчатые колеса, а не цилиндрические (или поперечные), чтобы уменьшить слышимый шум сетки зубчатых колес.

Винтовые зубчатые колеса превосходны для передачи мощности, долговечности и тихой работы, однако у этой конструкции есть свои недостатки. Поскольку эти зубчатые колеса изготавливаются под углом, всегда возникает результирующая осевая сила, которая требует внимания.

В тех случаях, когда эта осевая нагрузка становится чрезвычайно большой, винтовые зубчатые колеса работают в противоположных направлениях.

Поэтому их дизайн требует:

-Увеличение размеров коробки передач

-Большей точности в сборке

-Но это добавляет дополнительную стоимость в точности

Однако при работе эта конструкция зубчатой передачи не приведет к осевым (осевым) нагрузкам. В более распространенных винтовых и конических / зубчатых передачах осевую нагрузку должны нести опорные подшипники. Зачастую выбор подшипников основывается на несущей способности и сроке службы подшипников.

Доступно множество различных подшипников, каждый из которых обладает уникальным набором несущих характеристик. Эти характеристики должны быть четко изучены и сопоставлены с характеристиками нагрузки винтовых колес еще перед установкой. В большинстве случаев для вала важно местоположение, а также возможность вращения.   Нагрузки на подшипники могут быть чисто радиальными, чисто осевыми или их комбинацией. Как правило, большинство из них имеют комбинацию этих двух нагрузок. Вообще, подшипники рассчитаны на разные нагрузки, и в большинстве случаев способны их сочетать.

Шариковый подшипник, например, предназначен для размещения радиальных нагрузок, однако он способен выдерживать некоторую осевую нагрузку и поэтому отлично подходит для использования в электродвигателе, поскольку этот подшипник будет определять местоположение ротора. В этом случае, также возможна тепловое воздействие на вал. Чтобы исключить риск «поперечного расположения» подшипника, можно использовать цилиндрический роликовый подшипник, поскольку существуют решения, которые позволяют осевое перемещение внутри самого подшипника, сохраняя при этом несущую радиальную нагрузку.

Некоторые подшипники также предназначены для смещения. Это может быть полезно, когда существует вероятность неточности корпуса относительно вала или возможного отклонения вала. Подобно конструкции винтовой зубчатой передачи, эти подшипники имеют свои преимущества и недостатки.

Преимущество, в случае сферических роликоподшипников, это превосходная способность смещаться при одновременном вращении без ущерба для грузоподъемности. Эти подшипники представляют собой конструкцию для использования в шкиве конвейера, поскольку всегда трудно поддерживать точное выравнивание, а приложенная радиальная нагрузка обычно высока. Кроме того, эти подшипники также имеют возможность «определять местоположение» вала, выдерживая небольшие осевые нагрузки.

Недостаток сферического роликоподшипника заключается в том, что по своей внутренней конструкции существует риск снижения эффективности качения. Элементы качения имеют тенденцию к перекосу и скольжению, увеличивая рабочие температуры. Важным компонентом, который поддерживает выравнивание элемента качения, является обойма. Без обоймы элементы качения легко деформируются, что приводит к катастрофическому разрушению.

Неэффективность качения сферического роликоподшипника можно легко сравнить, обратившись к номинальным скоростям в любом каталоге производителей подшипников. Просмотрите скорости подшипников одинакового общего размера - внутренний, наружный диаметры и ширина. Сравните эту скорость для шариковых подшипников, цилиндрических роликоподшипников, даже конических роликоподшипников, и очень вероятно, что номинальная скорость для сферического роликоподшипника будет значительно меньше.

Почему? Скоростные характеристики основаны на стандарте, который требует применения определенной нагрузки с подшипником, способным поддерживать заданную температуру на этой «предельной» скорости. Некоторые производители имеют «эталонные скорости», которые отличаются от «предельной скорости». Однако измерение, в основном, то же самое. Коробки передач часто имеют сферические роликовые подшипники, установленные на валах с пониженной скоростью, что интересно с точки зрения применения подшипников. Коробки передач точны по конструкции. Сетка, люфт и центровка имеют решающее значение для срока службы и надежной работы. Конструкция вала должна сохранять эту точность без прогиба. Выравнивание отверстий корпуса должно гарантировать, что вал соответствует требованиям точности передачи.

Можно рассмотреть подшипник, специально разработанный для обеспечения возможности сочетания радиальной и осевой (осевой) нагрузки, а также номинальной нагрузки, которая поддерживает требования минимальной нагрузки. Конический роликоподшипник часто является отличной альтернативой, если сферические роликоподшипники преждевременно выходят из строя или не обеспечивают достаточный срок службы в коробках передач.

Конические зубчатые пары можно подобрать в нашем интернет-магазине

По материалам: https://www.bearing-news.com/