Роликовые упорные подшипники

Конические двойные Сферические Роликовые подшипники в интернет-магазине

Упорные сферические роликоподшипники (Рис.. 1) устроены так, чтобы нагрузка передавалась от одной дорожки качения к другой под углом к оси вращения.

Подшипники данного типа способны воспринимать одновременно действующие радиальные и осевые нагрузки (Рис. 2). Еще одной важной характеристикой упорных сферических роликоподшипников является их способность к самоустановке, благодаря которой подшипники не чувствительны к изгибу вала и перекосу вала относительно корпуса. Упорные сферические роликоподшипники способны воспринимать очень большие осевые нагрузки и вращаться с относительно высокими скоростями. Упорные сферические роликоподшипники имеют большое число ассиметричныхроликов и дорожки качения оптимальной кривизны.

Размеры

Основные размеры упорных сферических роликоподшипников соответствуют требованиям стандарта IS0 104:2002.

Допуски

Стандартные упорные сферические роликоподшипники производятся по нормальному классу точности согласно стандарту IS0199:1997.

Перекос

В силу своей конструкции упорные сферические роликоподшипники являются самоустанавливающимися, т.е. способны компенсировать перекос вала относительно корпуса, а также изгибы вала в процессе эксплуатации (Рис. 3). Способность реализации полного допустимого перекоса подшипника зависит от конструкции узла и уплотнения.

Минимальная нагрузка

Чтобы обеспечить удовлетворительную работу упорных сферических роликоподшипников, на них постоянно должна воздействовать определенная минимальная нагрузка, прежде всего, это особенно важно в тех случаях, когда подшипники вращаются с высокими скоростями. Это особенно важно, когда подшипники вращаются с высокой скоростью, увеличивая число оборотов или резко меняя направление, когда силы инерции шариков и сепараторов, а также трение в смазочном материале могут оказывать отрицательное воздействие на условия качения в подшипнике и вызвать проскальзывание роликов по дорожке качения.

Упорные конические роликоподшипники воспринимают двусторонние осевые нагрузки. Данный тип подшипников не способен воспринимать радиальные нагрузки.

Два тугих кольца с коническими дорожками качения и направляющей борта; свободное кольцо имеет плоскую опорную поверхность. Упорные конические роликоподшипники могут воспринимать легкие перекосы вала относительно оси посадочного отверстия.

Междудвумя тугими кольцамиустановлена соразмерная прокладка так, чтобы в послемонтажном состоянии можно было достигнуть нормального осевого зазора между подшипниками.

С помощью упорных конических роликоподшипников можно получить удовлетворительные эксплуатационные характеристики и достигнуть исчерпывающего срока службы, если тугое кольцо подшипника будет накрепко зафиксировано.

Размеры

Основные размеры определены в зависимости от требований основной области промышленности используемой упорные конические подшипники, т.н. оборудование для ламинирования, но данные размеры не были унифицированы.

перекос

Упорные конические роликоподшипники со свободным кольцом с плоской опорной поверхностью не способны компенсировать перекосы между валом и корпусом.

Допуски

Допуски внутреннего и наружного диаметров упорных конических роликоподшипников соответствуют нормальному классу точности.

Однако допуски общей высоты и точности хода отличаются от допусков, предусмотренных нормальным классом точности.

Сепараторы

Не полностью заполненные упорные конические роликоподшипники снабжаются механически обработанным латунным сепаратором.

Радиально-упорные подшипники с коническими роликами
Тела качения подшипников представляют собой конические ролики, больший торец которого прижимается к борту внутреннего кольца. Конические роликовые дорожки и ролики имеют общую вершину конуса на оси подшипника. Если указанное условие нарушено, подшипник будет работать кинематически неправильно с большим внутренним проскальзыванием, что приведет к его нагреву со всеми вытекающими отсюда последствиями. Как правило, модифицированный контакт между роликами и беговыми дорожками позволяет избежать краевой перегрузки.

Упорную поверхность направляющего борта внутреннего кольца выполняют сферической, как и контактирующий большой торец ролика. Иногда упорную поверхность борта вместо сферической выполняют конической. Ролики прижимаются к упорному борту вследствие возникающей осевой составляющей силы и направляются им даже при действии чисто радиальной нагрузки. Функции направления роликов способствует также сепаратор, который препятствует перекосу роликов. Его изготавливают преимущественно штампованным. Конический роликоподшипник воспринимает осевую нагрузку только в одном направлении. Поэтому подшипники чаще монтируют попарно и соответственно регулируют. Регулировать осевые зазоры следует тщательно: подшипники должны иметь определенный, хотя бы даже незначительный, зазор; его отсутствие может привести к недопустимому повышению рабочей температуры и даже разрушению деталей подшипника. Необходимо учитывать длины валов вследствие температурных колебаний, которые влияют на зазор в подшипнике.

Конические подшипники выполняют разъемными, что позволяет проводить раздельный монтаж и демонтаж наружных и внутренних колец. Данные роликоподшипники обладают значительной грузоподъемностью в радиальном и осевом направлениях. Осевая грузоподъемность зависит от угла контакта. При его увеличении растет осевая и уменьшается радиальная грузоподъемность подшипника. В принципе изменением угла контакта можно варьировать соотношение между радиальной и осевой грузоподъемностью в широких пределах. Конические роликоподшипники, как и радиально-упорные шариковые, устанавливают по схеме О или X.

Зарубежные фирмы (TIMKEN, SKF) изготавливают однорядные конические роликоподшипники в сдвоенном исполнении по схеме X. Их специально подбирают во время изготовления, поэтому при использовании подшипников на месте одной опоры в сдвоенном виде обеспечивается предписанный осевой зазор. Их применяют тогда, когда грузоподъемности одного подшипника недостаточно, или если подшипниковый узел должен воспринимать двухстороннюю осевую нагрузку при определенном осевом зазоре. В этом случае зазор регулируют с помощью дистанционного кольца, которое устанавливают между наружными кольцами подшипников. При монтаже одной пары однорядных подшипников в одну опору можно при определенных условиях допустить предварительный натяг. В случае парной установки подшипников в опору предельная частота вращения подшипников ниже, чем одинарных, на 20% из-за ухудшения условий смазки и теплоотвода. Однорядные конические роликоподшипники применяют в колесах автомобилей, железнодорожного транспорта, самолетов, кранов, в катках гусеничных тракторов, в цилиндрических редукторах, червячных редукторах, коробках передач шпинделей металлообрабатывающих станков.

Наряду с основной конструкцией типа 7000 отечественная промышленность выпускает роликоподшипники с упорным бортом на наружном кольце типа 67000, что позволяет проводить сквозную расточку корпуса, не создавая в нем заплечиков. Изготавливают также двухрядные типа 97000 и четырехрядные типа 77000 роликоподшипники, которые фиксируют положение вала относительно корпуса в осевом направлении в обе стороны.

При монтаже двух - и четырехрядных конических роликоподшипников не требуется регулировка зазоров. С целью проведения профилактических осмотров в случае увеличения зазоров их уменьшают подшлифовкой дистанционных колец. Двухрядные конические роликоподшипники используют в рабочих и транспортных рольгангах прокатных станов, мощных редукторах, опорах барабанов, кранах, приводах судов и других тяжело нагруженных узлах. Такие подшипники с коническим отверстием при использовании закрепительных втулок можно применять на цапфах вальцев и каландров машин для изготовления резины, бумаги, пластмасс. Четырехрядные конические роликоподшипники используют в основном для опор валков прокатных станов. Их также изготавливают с цилиндрическими и коническими отверстиями.

Конические роликоподшипники выпускают и многие зарубежные фирмы, однако максимальное их количество и наиболее широкую номенклатуру изготавливает фирма TIMKEN. В работе приведены основные конструкции производимых этой фирмой подшипников. Для станкостроения фирмами разработаны некоторые специальные типы конических роликоподшипников. Так, фирма TIMKEN разработала конструкцию подшипника Hydra-Rib, которая отличается тем, что упорный борт выполнен подвижным в наружном кольце, который посредством гидравлического устройства автоматически обеспечивает предварительный осевой натяг заданной величины независимо от рабочей нагрузки, температурных изменений длины вала и частоты вращения.

Имеются конструкции упорных роликоподшипников с цилиндрическими, коническими и сферическими роликами.

Упорные подшипники с цилиндрическими роликами могут выполняться с одним, двумя или многими рядами роликов. Увеличение числа рядов роликов за счет их длины необходимо для уменьшения скольжения, неизбежно возникающего из - за разности линейных скоростей на концах ролика. Таким образом, чем длиннее ролик по сравнению со средним диаметром роликовой дорожки, тем больше скольжение. Поэтому подшипники пригодны только для очень низкой частоты вращения. Но они воспринимают значительные осевые и ударные нагрузки в жестких опорах с небольшими габаритными размерами. Сепараторы в таких подшипниках чаще центрируют по валу с целью предельного уменьшения скольжения относительно колец. Для снижения краевых напряжений концы роликов иногда выполняют слегка округленными (бомбинированными).

В упорных роликоподшипниках с коническими роликами вершины конусов обычно пересекаются в одной точке на оси подшипника. Чаще они имеют оба кольца с бортами, но может применяться одно кольцо с бортом, а другое плоское. У этих подшипников трение скольжения возникает между торцами роликов и бортами колец. Для низкой частоты вращения или колебательных движений подшипник можно использовать без сепаратора, для средней частоты применяют сепараторы. Подшипники имеют большую грузоподъемность, из-за чего их используют в оборудовании для глубинного бурения, шнековых экструдерах. Подшипник должен быть исполнен точно, иначе с бортами могут контактировать не все торцы роликов, что может привести к локальным перегрузкам и даже выкалыванию бортов колец.

В упорно-радиальных сферических роликоподшипниках нагрузка передается под углом относительно оси подшипника. Поэтому они кроме осевой нагрузки воспринимают значительную радиальную. Дорожка качения свободного кольца благодаря сферической поверхности позволяет валу с комплектом роликов самоустанавливаться, т. е. подшипники нечувствительны к изгибу или перекосу вала. Так, по некоторым исследованиям, в упорных подшипниках с коническими или цилиндрическими телами качения долговечность снижается в 2 раза уже при углах перекоса 20", в то время как в упорно-радиальных сферических роликоподшипниках возможны перекосы до 2° без снижения долговечности. Внутреннее кольцо подшипника имеет дорожку и упорный борт, торец ролика выполняют сферическим. В результате того, что давление между торцом ролика и опорным бортом значительно выше, чем у сферического двухрядного подшипника из-за большего угла контакта, качество исполнения данного борта и торца ролика существенно в смысле сочетания радиусов, шероховатости поверхности и других требований. Ввиду необходимости обеспечения наличия несущей пленки масла между этими поверхностями существуют рекомендации по смазке указанных подшипников в зависимости от режима работы. Большое преимущество рассматриваемых подшипников — сравнительно высокая частота вращения. Смазываются они только жидким маслом. Имеются также конструкции подшипников, у которых внутреннее кольцо изготовлено без борта. Сепаратор подшипника выполняют как штампованным из стали, так и массивным. Подшипники применяют в компрессорах, масляных насосах, нефтяном оборудовании.

Основные свойства роликовых подшипников упорно-цилиндрических
Цилиндрические упорные роликовых подшипников состоят из сепараторов с роликами K, свободных колец GS и тугих колец WS. Они особенно компактны в осевом направлении, обладают высокими грузоподъемностью и жесткостью и воспринимают осевые силы в одном направлении.
Подшипники конструктивных рядов 811, 812 — однорядные и соответствуют DIN 722/ISO 104, подшипники конструктивных рядов 893, 894 — двухрядные и соответствуют DIN 616/ISO 104.
Сепараторы изготавливаются из пластмассы или латуни.
Роликоподшипники упорные цилиндрические без колец.
Pоликоподшипники без колец состоят из сепаратора с одним или с двумя рядами цилиндрических роликов.
Серии диаметров: 1, 2, 3, 4 соответствуют DIN 616/ISO 104.
Сепараторы изготавливаются из пластмассы или латуни и в стандартном исполнении центрируются по валу.
Упорные цилиндрические роликоподшипники без колец имеют минимальную монтажную высоту и обладают высокой грузоподъемностью. Они воспринимают осевые силы в одном направлении. Радиальные силы должны осприниматься отдельно другим подшипником.
Сепараторы с роликами комбинируются с тугими или свободными кольцами или могут быть интегрированы непосредственно в сопрягаемую конструкцию. Если подшипники устанавливаются без колец, то дорожка качения а сопряженной детали должна быть выполнена с качеством дорожки качения подшипника.
Кольца упорных pоликоподшипников
Свободные кольца Свободные кольца GS центрированы по наружному диаметру.
Oни применяются тогда, когда конструкция, которая сопрягается не может использоваться в качестве поверхности качения. Поверхности отверстия, наружного диаметра и дорожки качения имеют особо тонкую бработку.
Серии диаметров: 1, 2, 3, 4 соответствуют DIN 616/ISO 104.
Тугие кольца Тугие кольца WS центрированы по диаметру отверстия. Oни применяются тогда, когда конструкция, которая сопрягается не может использоваться в качестве поверхности качения. Поверхности отверстия, наружного диаметра и дорожки качения имеют особо тонкую обработку.
Ряды диаметров: 1, 2, 3, 4 соответствуют DIN 616/ISO 104.
Кольца без центрирования
Кольца без центрирования также используются в качестве свободных или в качестве тугих колец. Они применяются, если точного центрирования не требуется. Отверстие и наружный диаметр получены точением, поверхность качения обработана шлифованием.
Кольца без центрирования подходят к упорным цилиндрическим роликоподшипникам без колец K811 и к упорным игольчатым роликоподшипникам без колец AXK.

Упорно-радиальные сферические роликоподшипники являются однорядными самоустанавливающимися роликоподшипниками.
Упорно-радиальные сферические роликоподшипники конструктивных рядов 293..-E1 и 294..-E1 имеют исполнение X-life. Наличие такого исполнения указано в таблицах размеров.
Данные подшипники характеризуются внутренней конструкцией, обеспечивающей повышенную грузоподъемность, и геометрически прецизионными поверхностями контакта опорного торца борта и торцов роликов с целью улучшения кинематических характеристик. Трение и износ снижены благодаря оптимальным условиям для образования масляной пленки и новой конструкции сепаратора, обеспечивающей лучшее ведение роликов и распределение смазки.
С оптимизированной геометрией контакта роликов и дорожек качения достигается более равномерное распределение контактных напряжений.
Благодаря более высокой осевой грузоподъемности и меньшей температуре подшипника, при одинаковых производственных условиях достигается существенное увеличение срока службы.