Размеры
Величины базовых размеров двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, выпускаемых компанией SKF,
соблюдаются в соответствии с международным стандартом ISO15:1998. Исключение составляют серии NNF 50 и 3194(00).
Внутреннее кольцо подшипников NNF 50 шире на 1 мм, чем наружное, что не соответствует стандартам ISO. Размеры же серии 3194(00)
выполнялись из чисто практических соображений, то есть они не соответствуют никаким стандартам.
Допуски
Стандартное исполнение двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников компании SKF соответствует нормальному классу точности. В таблице 3 представлены значения допусков, соответствующих стандарту ISO 492:2002.
Внутренний зазор
Нормальный радиальный внутренний зазор является стандартным и характерен для двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально. Помимо этого, многие размеры могут иметь увеличенный зазор, принадлежащий группе С3 либо уменьшенный – С2. Поставка последних осуществляется по предварительному заказу.
В таблице 1 обозначены все размеры зазоров, которые соблюдены в соответствии со стандартом ISO 5753:1991. Все величины зазоров характерны для еще неустановленных подшипников, измерительная нагрузка на которые близка к нулевой.
Что касается типов NNC и NNF, то для них величина осевого внутреннего зазора равна 0,1-0,2 мм (применимо ко всем размерам). Данные подшипники могут применяться для фиксации вала с двух сторон в осевом направлении.
Осевое смещение
Подшипники типов NNCL и NNCF могут частично компенсировать относительное смещение вала и корпуса в осевом направлении. Такая ситуация может возникать, к примеру, при температурном удлинении и конструктивно показана на рисунке 3.
Однако трение в подшипнике почти не возрастает, ведь осевое смещение образуется не в кольце либо между валом и отверстием, а внутри самого подшипника. В таблице подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) обозначены допустимые относительные смещения колец.
Перекос
Моментальные нагрузки образуются в двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипниках, число роликов в которых максимально при малейшем относительном угловом перекосе наружного и внутреннего колец. Это приводит к повышенному нагружению подшипника и, как следствие, к сокращению его эксплуатационного периода.
Воздействие температуры на материал подшипника
Специальной термообработке подвергаются двухрядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники, число роликов в которых максимально. Эксплуатационная температура таких подшипников может достигать +150oС.
Минимальная нагрузка
Минимальная нагрузка определенной величины – необходимое условие нормальной работы двухрядных цилиндрических роликоподшипников. Впрочем, это условие характерно для всех подшипников качения. Наличие минимальной нагрузки особенно важно при условии, что фактическая скорость вращения подшипника на половину выше номинальной, либо когда на подшипник действуют большие ускорения, либо нагрузка быстро меняет свое направление. При этом, силы трения в смазке негативно влияют на условия качения, следствием чего может являться проскальзывание роликов подшипника по дорожке качения.
Ниже приведена формула, по которой определяется минимально-необходимая радиальная нагрузка, которая должна воздействовать на двухрядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники, число роликов в которых максимально:
Frm – величина минимальной радиальной нагрузки, измеряемая в кН;
kr – коэффициент минимальной радиальной нагрузки, определяется из таблицы подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) ;
n – частота вращения, измеряемая в об/мин;
nr – номинальная частота вращения, измеряемая в об/мин, определяется из таблицы подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) ;
dm=0,5(d+D) – средний размер шарикоподшипника, измеряется в мм.
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.
Динамическая осевая грузоподъемность
Восприимчивость к односторонним осевым нагрузкам характерна для двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально, внутренние и наружные кольца которых оснащены направляющими бортами. Определяющим фактором осевой грузоподъемности, как правило, является несущая способность роликовых торцов, а также бортов в месте контакта с роликами. На несущую способность главным образом влияет смазывание, рассеивание тепла от подшипника, а также рабочая температура.
Ниже приведены условия, допустимая осевая нагрузка для которых рассчитывается по следующей формуле:
Fар – величина максимальной допустимой осевой нагрузки, измеряемая в кН;
С0 – величина статической грузоподъемности, измеряемая в кН;
Fr – величина фактической радиальной нагрузки, приложенной к подшипнику, измеряемая в кН;
n – частота вращения, измеряемая в об/мин;
d – диаметр отверстия подшипника, измеряется в мм;
D – диаметр наружного кольца подшипника, измеряется в мм;
k1 – коэффициент, имеющий величину
0,35 – если смазывание осуществляется маслом;
2 – если смазывание осуществляется пластичной смазкой;
k2 – коэффициент, имеющий величину
0,1 – если смазывание осуществляется маслом;
0,06 – если смазывание осуществляется пластичной смазкой;
Ниже приведены нормальные условия эксплуатации, на которых основано вышеуказанное уравнение:
Температура подшипника отличается от температуры окружающей среды на 60oС;
Для поверхности наружного кольца подшипника (πDB) характерна удельная теплоотдача 0,5 мВт/мм2 oС.
Величина относительной вязкости k≥2.
Если используется пластичная смазка, то для нее характерна вязкость базового масла.
Возможно увеличение коэффициента трения и, как следствие, сокращение эксплуатационного ресурса подшипника, при условии, что k≤2. Путем применения смазок с антизадирными и противоизносными присадками, можно добиться понижения данного эффекта на пониженных скоростях вращения.
При длительном воздействии осевых нагрузок, если используются пластичные смазки, то следует выбрать смазку, которая при рабочей температуре имеет хорошее маслоотделение более 3% в соответствии с требованиями стандарта DIN 51 817. Повторную смазку также рекомендовано производить чаще.
Значение величины Fар, вычисленное по приведенному выше уравнению, характерно для зоны контакта с бортами – поверхности роликовых торцов, к которым подается достаточное количество смазки и постоянно приложена осевая нагрузка. При условии кратковременного осевого нагружения, значение Fар возрастает вдвое, а при осевых ударных нагрузках – втрое.
Чтобы борта не ломались, постоянная осевая нагрузка Fа, приложенная к подшипнику, не должна выходить за рамки следующих значений:
Случайная ударная нагрузка, приложенная к подшипнику, не должна выходить за рамки следующих значений:
Fa max – величина осевой нагрузки, случайно либо постоянно воздействующей на подшипник, измеряемая в кН;
D – диаметр наружного кольца подшипника, измеряется в мм.
Чтобы, при больших осевых нагрузках, вал вращался точно, а нагрузка на борт действовала равномерно, необходимо тщательно соблюдать допуски осевого биения и размеров, характерные для поверхностей деталей, сопряженных с подшипником. На рисунке 4 показан подшипник, высота борта которого вдвое превышает высоту заплечника вала. Такое решение предотвращает повреждение бортов внутренних колец при деформации вала с дополнительным приложением осевой нагрузки.
Диаметр заплечника вала (das) может быть определен по таблице подшипников (см. Общий каталог подшипников SKF) .
Кардинальное изменение характера воздействия нагрузки на борт наблюдается при условии, что относительный перекос колец подшипника больше одной угловой минуты. В таком случае может быть недостаточно коэффициентов запаса, являющихся ориентировочными. В данной ситуации рекомендуется проконсультироваться со специалистами компании SKF.
Эквивалентная динамическая нагрузка
Для двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально характерно соотношение Р=Fr. В случае, когда подшипник, кольца которого оснащены бортами, применяется для фиксации вала в одном либо двух направлениях, эквивалентная динамическая нагрузка определяется следующими выражениями:
Величина соотношения Fa/Fr не должна быть больше 0,25, так как цилиндрические роликоподшипники, находящиеся под воздействием осевой нагрузки, могут нормально функционировать лишь при одновременном приложении к ним радиальной нагрузки.
Эквивалентная статическая нагрузка, действующая на подшипник
Дополнительные обозначения
Некоторые характеристики двухрядных бессепараторных цилиндрических роликоподшипников, число роликов в которых максимально, производимых компанией SKF, в своем обозначении имеют суффиксы, список и значение которых приведены ниже:
ADA – канавки в наружном кольце, предназначенные для стопорных колец, модифицированные. Внутреннее кольцо – составное, его целостность обеспечивается стяжными кольцами;
CV – внутренняя конструкция модифицирована, в наличие полный комплект роликов;
С2 – внутренний радиальный зазор отличается от нормального в меньшую сторону;
С3 – внутренний радиальный зазор отличается от нормального в большую сторону;
DA – канавки в наружном кольце, предназначенные для стопорных колец, модифицированные. Внутреннее кольцо – составное, его целостность обеспечивается стяжными кольцами;
L4B – на телах качения и кольцах подшипника имеется специальное поверхностное покрытие;
L5B – на телах качения имеется специальное поверхностное покрытие;
2LS – двухсторонние контактные уплотнения. Материал исполнения – полиуретан;
V – полная комплектация роликами, сепаратор отсутствует.
Карта раздела
