Как определить номер подшипника по внутреннему и наружному диаметру: Как определить размер подшипника | Номер подшипника можно узнать

alexxlab | 24.10.2018 | 0 | Разное

Как по диаметру вала определить номер подшипника - Moy-Instrument.Ru

Содержание

Как по диаметру вала определить номер подшипника

Подшипники являются опорой валов и осей. Посадочные размеры подшипника нужно определить при замене вышедшей из строя опоры. Не нести же с собой в магазин ветхую деталь. Для определения размера шарикового подшипника нужно посмотреть его маркировку. Она может состоять из 19 цифр. Впрочем для определения посадочного размера подшипника довольно определить его габаритные размеры .

Инструкция

1. Начните рассматривать маркировку с его 2-х правых цифр. Они определяют основный размер шарикового подшипника – диаметр внутреннего отверстия. При диаметре отверстия до 20 мм две крайние правые цифры обозначают следующие размеры : 00 – O 10 мм; 01 – O 12 мм; 02 – O 15 мм и 03 – O 17 мм.

2. Умножьте две правые цифры в обозначении на 5 при диаметре отверстия от 20 до 495 мм. Полученное произведение даст вам величину посадочного размера

подшипника – его внутреннего диаметра. Так если вы увидите в обозначении цифры 08, то умножив их на 5, получите диаметр отверстия, равный 40 мм. Цифры 20 соответствуют O 100 мм и т.д.

3. Обратите внимание на третью и седьмую цифры в маркировке. Тут указывается серия подшипников качения: третья цифра – по наружному диаметру, а седьмая – по ширине (высоте). По типу диаметра – это сверхлегкие, легкие, особенно легкие, средние и тяжелые подшипники. По ширине – особенно широкие, широкие, типичные, тесные подшипники и особенно тесные. Ширина их, по мере увеличения, обозначается дальнейшим образом: 7; 8; 9; 2; 3; 4; 5; 6. Типичные значения ширины 0 и 1 не обозначаются. Общность правдивых значений, обозначенных цифрами первой, 2-й, дальше третьей и седьмой, показывает габаритные размеры шарикового подшипника качения.

4. Взгляните на четвертую цифру справа, обозначающую тип подшипника : 0 – однорядный радиальный шариковый; 1 – двухрядный сферический радиальный шариковый;2 – радиальный с короткими роликами цилиндрическими;3 – сферический двухрядный радиальный роликовый;4 – роликовый с иглами либо с длинными роликами;5 – роликовый с витыми роликами;6 – шариковый радиально-упорный;7 – конический роликовый;8 – упорный шариковый;9 – упорный роликовый.Пятая и шестая цифры в маркировке обозначают конструктивное исполнение

подшипника .

5. Если вышеназванные параметры отличаются от стандартного, разглядите дополнительную часть маркировки. В дополнительной левой части обозначается класс точности подшипника . По мере совершенствования классы точности маркируются дальнейшим образом: 8; 7; 0; 6Х; 6; 5; 4; Т; 2. Приемлемый класс точности начинается с нулевого, 8 и 7 классы – фактически отходы производства. Золотую середину в соотношении цены/качества дозволено получить при 6 классе точности.

Проведение измерений в всякий области техники полагает применение особых инструментов и приспособлений. Они отличаются между собой по методу использования, точности измерений и сфере, в которой могут быть использованы. Отдельное место в измерениях занимает определение диаметров отверстий.

Вам понадобится

  • – измерительная линейка;
  • – обыкновенный нутромер;
  • – микрометрический нутромер;
  • – штангенциркуль.

Инструкция

1. В самом простом случае, когда огромная точность измерения не имеет значительного значения, используйте для определения диаметра отверстия измерительную линейку. Приставьте инструмент к отверстию на ярусе его диаметра и произведите отсчет числа делений (сантиметров и миллиметров), которые умещаются в отверстии на этой линии. Для большинства бытовых измерений той точности, которую обеспечивает данный метод, абсолютно довольно.

2. Для измерения неточных отверстий используйте нутромер. Введите устройство в измеряемое отверстие правой рукой. Указательным пальцем иной руки прижмите дужку нутромера к стенке отверстия . Сейчас немножко покачайте прибор, дабы нащупать минимальный раствор дужек, при котором вторая дужка будет касаться стенки отверстия .

3. Позже того как раствор нутромера установлен, определите его величину по измерительной линейке. При этом конец линейки следует упереть в какую-либо обработанную поверхность (в стенку части суппорта и так дальше). Точность измерения диаметра в этом случае будет невысока (в пределах 0,2-0,5 мм).

4. Больше точное измерение диаметра отверстий, размер которых превышает 10 мм, изготавливаете штангенциркулем. Для этой цели предуготовлены закругленные боковые поверхности его верхних губок. Вставьте инструмент в отверстие и раздвиньте губки штангенциркуля, дабы они уперлись в края отверстия . По шкале прибора определите диаметр отверстия с точностью до десятых долей миллиметра. Таким методом комфортно измерять диаметр только той части отверстия , которая расположена вблизи торца детали, а вот проверить цилиндричность (неимение конуса) не получится.

5. Точные измерения диаметра отверстий дозволено проводить также особым (микрометрическим) нутромером. Он снабжается удлинительными стержнями разной длины, присоединяемыми к стеблю прибора, что разрешает увеличить пределы измерений. В ходе проведения измерений следите, дабы нутромер располагался сурово перпендикулярно оси

отверстия , диаметр которого определяется. Для этого один конец устройства уприте в поверхность отверстия , а 2-й перемещайте в диаметральной плоскости.

Случилось так, что Вам понадобился подшипник. В наших магазинах в наличии подшипники для чего угодно — для автомобиля, трактора, насоса, двигателя, флюгера, дрели, строительной тележки, спортивной скакалки (вы не поверите, но в дорогих и не очень скакалках в ручках есть подшипники) и ещё много для чего.

Если вы специалист и прекрасно знаете, что вам нужно, то следующие пункты не для ВАС, сразу переходите в раздел «Как быстро купить подшипник».

Памятка для всех остальных покупателей подшипников

Нужно как можно точнее описать необходимый Вам подшипник, тем самым уберегая себя от ошибочного приобретения товара.

1. Если вы рядом с одним из наших магазинов и можете принести нам вышедший из строя подшипник как образец, то этот вариант самый надежный.

2. Если у вас нет возможности приехать в наш магазин и принести необходимый вам подшипник, то для вас есть несколько вариантов покупки подшипника:

2.1. Номер подшипника сохранился полностью, и вы можете его назвать или написать при запросе. Но этот вариант может содержать в себе некоторые подводные камни, которые могут отнять некоторое время для установления точности при подборе подшипника. Вот почему:

  • маркировка подшипника может быть по ГОСТ (Россия) или ISO (международное обозначение подшипника). Не зная его применение, ошибиться легко.
  • производители маркируют подшипник по внутризаводской (каталожной), а не общепринятой классификации (ГОСТ/ISO). Это в основном относится к подшипникам, применяемым в иностранной технике.
  • Если это автомобильный подшипник – нужен узел применения подшипника, год выпуска авто, разумеется название авто, объём двигателя, мощность «в лошадях». Дальше в раздел «Как быстро купить подшипник».
  • Если это не автомобильный подшипник, необходимо штангенциркулем измерить основные параметры в следующем порядке: внутренний диаметр, наружный диаметр и ширина подшипника в мм.

1. Внутренний диаметр

2. Наружный диаметр

3. Ширина подшипника

  • Определяем общий тип подшипника, подшипник может быть шариковый или роликовый. Этого достаточно, все остальные вопросы мы зададим вам сами.

Чтобы правильно подобрать роликовые или шариковые подшипники нужно правильно снять размеры подшипника.


Существует три основных размера подшипника:

d — внутренний диаметр подшипника
D — внешний диаметр подшипника
B — ширина подшипника

Обычно обозначения размеров подшипника указывают в таком порядке: d x D x B
сначала внутренний диаметр подшипника,
затем внешний (наружный) диаметр подшипника,
и третье число определяет ширину (высоту) подшипника
например : Подшипник 3282112 (NN3012) размер 60 x 95 x 26

При измерении внутреннего диаметра обратите внимание: подшипники бывают с конусным

посадочным отверстием и тогда внутренний диаметр берут меньший по величине.

Если подшипник в комплекте со втулкой (закрепительной, стяжной) — внутренним диаметром считается диаметр отверстия втулки.

Есть подшипники с квадратным или с шестигранным отверстием — тогда внутренний диаметр равен диаметру вписанной окружности.

Упорные подшипники имеют два кольца с внутренними размерами, отличающимися на небольшую величину.
Это сделано для того, чтобы подшипник мог нормально работать. Кольцо опорного подшипника с большим внутренним диметром — двигается свободно на рабочем валу и называется свободным (наружным) кольцом упорного подшипника.
Соответственно, второе кольцо на валу устанавливается с натягом и это кольцо называется тугим (внутренним).
Диаметр замеряют по тугому кольцу.
Разница в размерах внутренних диаметров колец по ГОСТу доходила от 0,2 до 0,8 мм – в зависимости от размеров подшипников.
Такие упорные подшипники по ГОСТу имеют в дополнительном условном обозначении букву «Н». например: 8320НЛ. (буква Н — разница во внутренних диаметрах упорного подшипника, Л-латунный сепаратор)

По ISO — предусмотрена немного большая разница в диаметрах свободных и тугих кольцах от 1,0 до 5,0 мм – в зависимости от размеров и серии наружных диаметров упорных подшипников.

Если подшипник имеет дюймовые размеры, то поиск нужно вести дополнительно с установленной погрешностью поиска.
например : Подшипник HM88547/88510 размер 33,338×73,025×29,37 в параметрах поиска задавать размеры с погрешностью 0,5 мм

Если подшипник не имеет внутреннего рабочего кольца, то внутренний диаметр можно замерить только на рабочем валу.

Измерение внешнего диаметра подшипника — D

Если подшипник не имеет внешнего рабочего кольца, то точный наружный диаметр можно замерить только в посадочном месте подшипника.

Наружный диаметр подшипников может быть сферическим
либо у опорных роликов — бомбированным (имеющих сложный оптимизированный профиль).

Внешний диаметр может иметь два значения.
например: Подшипник 67207 размер 35×72/77×18,25

с упорным бортом на наружном кольце (см.фото)
D1 — внешний диаметр
D2 — внешний диаметр по упорному буртику подшипника.
в обозначении внешний диаметр указывается двумя числами через косую черту «/» 72/77

Измерение ширины подшипника — B

Если подшипник качения роликовый радиально-упорный конический, то ширину его измеряют между базовым торцом внутреннего кольца и базовым торцом наружного кольца.
При этом должна соблюдаться паралельность торцов внутреннего и внешнего кольца.

Нужно еще знать что ширина внешнего и внутреннего колец подшипника может быть разная.

В полевых ремонтных работах не всегда может быть под рукой штангенциркуль, не всегда есть возможность точно определить какой-нибудь физический размер подшипника, номер подшипника уже не прочесть и т.д.

Тогда:
Перед тем как звонить по фирмам и искать подшипник — сделайте все возможные замеры подшипника и места установки.
Какие тела качения: шарики или ролики (прямые, конусные, бочкообразные),
Какой материал сепаратора (латунь, пластмасса, железо).
Закрытый или открытый подшипник, однорядный — двухрядный.
Наличие конструктивных особенностей: буртик на кольце, стопорное кольцо, втулка и т.д.
Изучите конструкцию подшипника.
Запишите название подшипникового узла, где он стоял.
Вся эта информация может сэкономить вам время (и возможно деньги) в поисках нужного подшипника.

Маркировка подшипников: условные обозначения и расшифровка

В магазинах и на заводах встречается широкий ассортимент сборочных узлов. Каждый из них предназначен для своей задачи, отвечает ряду требований, а также подходит по размеру к указанным запчастям. В статье дадим расшифровку условных обозначений и номеров подшипников.

Основная цифровая маркировка и схема

Главное, что нужно узнать у продавца, – какая страна изготовила изделия. Дело в том, что принятые нормы и стандарты у российских изготовителей и у зарубежных отличаются. Для первых прописан отечественный знак качества – ГОСТ 3189-89. Он всегда соблюдается, за этим строго следят надзорные службы, так как невыполнение требований производства грозит не только несоответствием заказа (а он может быть и государственный) с итоговым результатом, но и аварийными ситуациями на производстве.

Указанная деталь является одним из очень важных узлов фактически в каждом устройстве, где важны механические вращательные движения. С его деформацией обычно связаны значительные поломки. Поэтому можете быть уверены, что, покупая подшипники с нумерацией, вы полностью можете на нее полагаться.

Сначала будем рассматривать отечественные изделия, так как они более доступны и достаточно надежны, поэтому используются чаще. Выглядят они приблизительно так:

Y – XXXXXX – Z

Любой номер имеет три составляющие:

  • Ядро (X). Располагается в центре, представляет собой базу с основными данными о детали. Выражается только цифрами. Шесть знаков обозначают пять показателей. С двух сторон заключается в дефисы.
  • Префикс (Y). По названию понятно, что это препозиция, то есть, стоит опознавательный знак в самом начале. Может комбинировать в себе различные знаковые системы. Выражает три взаимосвязанных значения.
  • Суффикс (Z). Завершает комбинацию и содержит множество информации. Состоит в основном из букв кириллического алфавита (по российскому ГОСТ), но может уточняться цифрами.

Приведем схему с расшифровкой маркировки подшипников качения (ее ядра)

Х(5) ХХ(4) Х(3) 0Х(2) Х(1)

где под цифрами имеется ввиду:

  1. диаметр отверстия – о нем более подробно ниже;
  2. размер серии, то есть габариты – помноженные координаты и их значения;
  3. тип узла – от 0 до 9, но весь перечень ниже будет представлен в виде таблицы, потому что без нее трудно запомнить эту классификацию;
  4. конструкция изделия – для этой категории дано очень много кодов, до 99 штук, подробно их перечислять не будем, но укажем, что полностью список находится в документе ГОСТ 3395-89;
  5. размерная категория – самая начальная цифра отвечает за серию ширин или высот, сильно зависит от радиусов и не всегда может быть проставлена, особенно когда этот показатель нестандартный.

Основные трудности возникают, когда мы говорим о размере внутреннего кольца. Что если он больше 9 мм? Ведь на этот показатель отведена только одна цифра. А что делать, если, напротив, радиус так мал, что помноженный на 2 он не доходит даже до минимальной единицы, чтобы заполнить указанную ячейку номера? Рассмотрим ниже.

Маркировка подшипников по размерам и номерам в зависимости от определения диаметра отверстия с таблицами

Есть 4 категории, согласно которым можно разделить все изделия, классифицировать их:

  • 1D – менее десяти миллиметров.
  • 2D – больше 10, но не более 20 мм.
  • 3D – превыше двадцати вплоть до 499 мм.
  • 4D – более 50 сантиметров.

Это разделение прописывает документ ГОСТ 3189-89. Посмотрим подробнее, в чем особенности нумерации.

Для первого диапазона

Самый простой вариант, тогда классическая картина совсем не нарушается. Это для самых небольших деталек – можно проставить цифру от 1 до 9 включительно. Соответственно, указываются только целые значения. Шагом является миллиметр. Если все так хорошо укладывается в правило, то просто записываем диаметр в начальную графу. Помним, что маркировку мы читаем справа налево, так что последнее место является для пользователя отсчетным – здесь и оказывается показатель.

Вторая ситуация, если мы имеем дробь. Сначала прибегаем к общим правилам округления, то есть если после запятой мы имеем 1, 2, 3 или 4, то смело отбрасываем их, а если от 5 до 9, то приписываем на единицу больше. Готовое округленное значение записываем в первую (то есть с конца) ячейку. Вторую заполняем условным обозначением «5» (это показывает, что было использовано дробное число), а третью – нулем. Если левее не будет указываться важной информации, а иногда такое бывает, то и этот «0» можно вычеркнуть. Тогда у нас получается ядро всего из двухзначного числового символа.

Пример: Ø равен 7,68. Пишем сначала 8, а затем спереди приписываем 5 и 0. Получаем — XXX058 или просто 58.

Подшипник — коды, типы обозначения их размеры

В статье узнаете типы подшипников их идентификационный код, тип с описанием подшипника, как определить его размер скважины, экранирование и обучающее видео. Характеристики, таблицы и номера. Человек, имеющий дело с электрооборудованием, таким как двигатели, генераторы и так далее, должен знать все типы подшипников, используемых в оборудовании.

Типы подшипников и их коды типов

Типовые коды различных подшипников:

Типы подшипников с кратким описанием

Различные типы подшипников, доступные на рынке:

Самоустанавливающийся шарикоподшипник

Подшипники этого типа имеют двойные ряды шариков и вогнутую дорожку качения на внешней стороне.

Сферический роликовый подшипник

Подшипники этого типа имеют двойные ряды роликов, вогнутую дорожку качения на внешней стороне и двойные дорожки качения на внутренней стороне.

Двухрядный радиально-упорный шарикоподшипник

Подшипники этого типа имеют двойные ряды шариков и двойную вогнутую дорожку качения на внешней и внутренней сторонах.

Двухрядный шариковый подшипник

Этот тип подшипника имеет конструкцию, похожую на однорядный шариковый подшипник. Разница лишь в том, что у него двойные ряды шариков.

Упорный шарикоподшипник

Подшипники этого типа имеют дорожки качения в виде шайб с обеих сторон, окружающие шарики в клетке. Они используются там, где требуется вращение между частями системы.

Однорядный радиальный шарикоподшипник

Это наиболее часто используемые шарикоподшипники. Подходит для небольших осевых нагрузок.

Однорядный радиально-упорный подшипник

Они обычно используются для осевых и радиальных нагрузок. Но только в одном направлении.

Подшипник войлочного уплотнения

Этот тип подшипника содержит одно или несколько войлочных уплотнений. Его внутренняя дорожка качения большая. Это необходимо для того, чтобы кромка уплотнения не выходила за пределы внутренней дорожки качения.

Конический роликовый подшипник

Этот тип подшипника чаще всего используется для колес. Они имеют ролики вместо шаров и имеют коническую форму. Они могут выдерживать высокие осевые / радиальные нагрузки.

Дюймовый подшипник

Доступный в различных формах и проектах

Это шарикоподшипники с одним рядом и доступны в различных размерах в дюймах.

Цилиндрический роликовый подшипник

Эти типы подшипников используют цилиндры в качестве роликов вместо шариков. Они доступны в различных формах и дизайнах.

Двухрядный роликовый подшипник

Доступный в различных формах и проектах

Как следует из названия, у них есть два ряда роликов. Они могут выдерживать большие нагрузки.

Игольчатый роликоподшипник

Эти типы подшипников содержат цилиндры в качестве роликов. Они названы так, потому что длина используемого цилиндра намного больше по сравнению с его диаметром.

Игольчатый роликовый подшипник с закрытым концом (вытянутая чашка)

Эти типы игольчатых подшипников изготавливаются закрытого типа, чтобы защитить их от попадания влаги и внешних загрязнений. Они держат масло внутри.

Игольчатый роликовый подшипник с открытыми концами (вытянутая чашка)

Эти типы игольчатых подшипников такие же, как игольчатые подшипники с закрытым концом, за исключением того, что оба их конца открыты.

Тороидальные роликоподшипники CARB

Он содержит свойства как сферических роликов, так и цилиндрических роликов, то есть он является самоцентрирующимся, а также свободным по оси.

Узел игольчатого ролика и сепаратора

Они похожи на упорный шариковый подшипник за исключением того, что вместо шариков они содержат цилиндрические ролики.

Четырехточечные контактные шарикоподшипники

Они похожи на однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, за исключением того, что в этом случае внутренняя и наружная дорожки качения разделены на две половины.

Как определить подшипники по номеру подшипника — расчет и номенклатура

Если вам известна процедура номенклатуры подшипников и ее простые вычисления, вы можете легко идентифицировать и расшифровать детали подшипников по номеру подшипника.

Номер подшипника содержит много скрытой информации о самом подшипнике. Номер подшипника (номер шаблона) дает нам достаточно подробностей о подшипнике. Далее мы узнаем, как идентифицировать подшипники по номеру подшипника.

Давайте возьмем пример, чтобы легче понять номенклатуру подшипников. Предположим, у нас есть подшипник №6305ZZ. Давайте разделим это на подкомпоненты. Здесь «6» указывает тип подшипника. Есть несколько компаний, которые используют свою отдельную идентификационную номенклатуру. Однако большинство из них следуют общему стандарту для номенклатуры подшипников.

Таким образом, теперь мы можем легко определить, что в случае подшипника 6305ZZ первая цифра «6» означает, что тип подшипника — «Однорядный шарикоподшипник с глубокими канавками».

В случае дюймовых подшипников первая цифра подшипника будет «R» . После того, как «R», размер подшипника будет дано в 1/16 дюйма. Чтобы понять это лучше, давайте возьмем пример подшипника Inch. Предположим, у нас есть подшипник R4-3RS. Здесь R4 означает, что дюйм подшипник которого отверстие размером 4/16 или вы можете сказать, 1/4 дюйма.

Серия подшипников и их код в номере подшипника

Вторая цифра номера подшипника обозначает серию подшипников. Ряд подшипника обозначает ударную вязкость подшипника.

Таким образом, теперь мы можем определить, что в случае подшипника 6305ZZ вторая цифра «3» означает, что подшипник имеет среднюю прочность.

Размер скважины подшипника

Третья и четвертая цифры номера подшипника указывают размер отверстия подшипника. Это внутренний диаметр подшипника и измеряется в миллиметрах. Как правило, размер отверстия равен пятикратному третьему и четвертому размеру номера скоросшивателя подшипника. Однако от «0» до «3» эта формула не подразумевает. Размеры отверстий, обозначенные от 0 до 3:

Примечание. Если четвертой цифры нет, то третья цифра указывает размер отверстия в мм. Например: в случае подшипника 636 размер отверстия подшипника будет 6 мм.

Таким образом, теперь мы можем определить, что в случае подшипника 6305ZZ третья и четвертая цифры «05» означают, что размер отверстия подшипника составляет 25 мм.

Экранирование, уплотнение подшипника в номере подшипника

Последние буквы подшипника указывают на наличие / недоступность / тип экранирования или уплотнения и другие особенности подшипника. Различные типы показаний:

Таким образом, теперь мы можем определить, что в случае подшипника 6305ZZ последние буквы « ZZ » означают, что подшипник экранирован с обеих сторон.

Приходя к выводу, теперь мы можем легко расшифровать номер подшипника большинства подшипников. Здесь Подшипник 6305ZZ означает «это однорядный радиальный шарикоподшипник со средней прочностью, с диаметром отверстия 25 мм и экранированный с обеих сторон.

Видео урок по подшипникам

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Пример выбора и расчёта посадок подшипника качения

Рассматриваемый узел редуктора (рис. 15) имеет вал, опорами которого являются два шариковых подшипника с диаметром отверстия 30 мм. Учитывая, что требования к точности вращения вала специально не оговорены, а также то, что данный редуктор не относится к высокоскоростным, принимаем нормальный класс точности подшипников (условное обозначение подшипника 306).

Рис. 15. Фрагмент редуктора

Данный подшипник относится к шариковым радиальным однорядным открытым, серия диаметров средняя (3), серия ширин – узкая. Основные размеры подшипника:

· номинальный диаметр отверстия внутреннего кольца под-шипника d = 30 мм;

· номинальный диаметр наружной цилиндрической поверхности наружного кольца D = 72 мм;

· номинальная ширина подшипника B = 19 мм;

· номинальная высота монтажной фаски r = 2 мм.

Определяем виды нагружения колец подшипника (местное, циркуляционное, колебательное). Так как передача крутящего момента осуществляется цилиндрическими зубчатыми колёсами, то в зубчатом зацеплении действует радиальная нагрузка, постоянная по направлению и по значению. Вал вращается, а корпус неподвижен, следовательно, внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а наружное кольцо – местное. Примем легкий режим работы подшипникового узла. ГОСТ 3325 для такого случая рекомендует поля допусков цапфы вала, сопрягаемой с кольцом подшипника качения, k6 или js6. Выбираем поле k6, которое обеспечивает посадку с натягом (см. рис. 11). Так же на основании рекомендаций стандарта выбираем поле допуска отверстия корпуса Н7. Предельные отклонения средних диаметров колец подшипника качения определяем по ГОСТ 520, предельные отклонения вала Ø30k6 и отверстия корпуса Ø72Н7 – по ГОСТ 25347-82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки» и расчеты сводим в таблицы (табл. 16 и 17).

Предельные размеры колец подшипников качения

Предельные размеры цапфы вала и отверстия корпуса

Строим схемы расположения полей допусков сопрягаемых деталей подшипникового узла и рассчитываем зазоры (натяги).

Рис. 16. Схема расположения полей допусков сопряжения Ø30L0/k6

Производим проверку наличия в подшипнике качения радиального зазора, который уменьшается по причине натяга при посадке подшипника на вал. В расчетах принимаем среднее значение натяга и среднее значение зазора в подшипнике как наиболее вероятные:

Nэф = 0,85·13,5 = 11,5 мкм = 0,0115 мм;

Рис. 17. Схема расположения полей допусков сопряженияØ72Н7/l

По ГОСТ 24810 определяем предельные значения теоретических зазоров в подшипнике 306 до сборки:

Средний зазор в подшипнике 306 определяется как полусумма предельных теоретических зазоров:

Расчёт показывает, что при назначении посадки Ø30L0/k6 по внутреннему диаметру зазор в подшипнике качения после посадки будет положительным.

На чертежах общего вида выбранные посадки подшипника качения обозначаются:

· на вал – Ø30L0/k6, где L0 – поле допуска внутреннего кольца подшипника нормального класса точности; k6 – поле допуска вала.

· в корпус – Ø72Н7/l0, где Н7 – поле допуска отверстия корпуса; l0 – поле допуска наружного кольца подшипника нормального класса точности.

По ГОСТ 20226-82 «Подшипники качения. Заплечики для установки подшипников качения. Размеры» определяем диаметры заплечиков вала и корпуса.

Для диаметра вала d = 30 мм шариковых подшипников наименьший и наибольший диаметры заплечика соответственно равны = 36 мм и = 39 мм. Выбираем диаметр заплечика = 36 мм как предпочтительный размер из ряда Ra20.

Для внутреннего диаметра корпуса D = 72 мм шариковых подшипников диаметр заплечика равен Da = 65 мм.

Шероховатость посадочных поверхностей, сопрягаемых с кольцами подшипника деталей, зависит от диаметра и класса точности подшипника. Наибольшие значения параметров для посадочных поверхностей валов, отверстий и торцов заплечиков валов и корпусов представлены в табл. 18.

Значения параметров шероховатости

для посадочных поверхностей, сопрягаемых с подшипниками

По ГОСТ 3325, табл. 3, выбираем требования к шероховатости (можно также использовать табл. 18 данного издания):

· посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 1,25;

· посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 1,25;

· торцовой поверхности заплечика вала 2,5.

Исходя из рекомендаций, приведенных в п. 2.2.7, назначаем более жесткие требования к шероховатости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 0,32, посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 0,32, торцевой поверхности заплечика вала 1,25.

В ГОСТ 3325 также нормированы требования к форме посадочных поверхностей вала и корпуса, сопрягаемых с кольцами подшипника, и к торцовому биению заплечиков валов и отверстий корпусов.

Из табл. 4 ГОСТ 3325 выбираем значения:

· допуска круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 3,5 мкм;

· допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника 3,5 мкм;

· допуска круглости посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм;

· допуска профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника 7,5 мкм.

Следует отметить, что ограничения, наложенные стандартом на форму поверхностей, сопрягаемых с подшипниками, могут не совпадать со стандартными допусками формы по ГОСТ 24643-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения». Однако можно согласовать эти требования за счет ужесточения «расчетных» допусков до ближайших стандартных значений, установленных в общетехнических стандартах. Исходя из этого назначаем допуск круглости посадочной поверхности вала под кольцо подшипника равным 3 мкм и допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности вала под кольцо подшипника равным 3 мкм, допуск кругло-сти посадочной поверхности корпуса под кольцо подшип-ника равным 6 мкм и допуск профиля продольного сечения посадочной поверхности корпуса под кольцо подшипника равным 6 мкм.

Стандарт нормирует также торцовое биение заплечиков валов и отверстий корпусов. Из табл. 5 ГОСТ 3325 выбираем значения:

· допуска торцового биения заплечика вала 21 мкм;

· допуска торцового биения заплечика корпуса 30 мкм.

Допуск торцового биения заплечика вала можно округлить до значения 20 мкм.

Суммарное допустимое отклонение от соосности, вызванное неблагоприятным сочетанием всех видов погрешностей обработки, сборки и деформации подшипников посадочных поверхностей вала и корпуса под действием нагрузок, оценивается допустимым углом взаимного перекоса θmax между осями внутреннего и наружного колец подшипников качения, смонтированных в подшипниковых узлах. В прил. 7 ГОСТ 3325 приведены числовые значения допусков соосности посадочных поверхностей для валов и для корпусов в подшипниковых узлах различных типов при длине посадочного места В1 = 10 мм (в диаметральном выражении). При другой длине посадоч-ного места B2 для получения соответствующих допусков соосности табличные значения следует умножить на B2/10. Под-шипник 306 имеет ширину B2 = 19 мм и относится к группе радиальных однорядных шариковых. Примем нормальный ряд зазоров. Тогда допуск соосности поверхностей вала составит Тсоосн = 4·В2/10 = 4·19/10 = 7,6 мкм; ужесточаем рассчитанный допуск по ГОСТ 24643 и принимаем Тсоосн = 6 мкм. Соответственно для поверхностей корпуса Тсоосн = 8·B2/10 =
= 15,2 мкм; ужесточаем до значения Тсоосн = 12 мкм.

Допуски соосности можно заменить допусками радиального биения тех же поверхностей относительно их общей оси с учетом того, что на те же поверхности обязательно задаются допуски цилиндричности, которые вместе с допусками радиального биения ограничивают такие же отклонения, какие ограничивают допуски соосности.

Рис. 19. Пример обозначения точностных требований

к поверхностям отверстий корпуса, сопрягаемым с подшипником качения

Как узнать номер подшипника по размерам

Если у вас возникла потребность в приобретении подшипника на замену изделию, вышедшему из строя, проще всего приобрести нужную модель и марку по номеру этой детали.

С чего начать

Прежде, чем приступить к его подбору, требуется определить страну-производителя. Объясняется это тем, что единого международного подхода к маркировке подшипниковой продукции, в настоящее время не существует.

Изделия, изготовленные в России, маркируются согласно национального норматива 3189-89 (руководствоваться следует ГОСТ в действующей, на момент выбора, редакции).

Ряд ведущих мировых производителей из Европы, США и Японии руководствуется положениями нормативов ISO (эти документы имеют рекомендательный характер). В данной группе можно указать три документа:

  • 104:2002 – изложены рекомендации по маркировке упорных роликоподшипников;
  • 15:1998 – распространяются на радиальные подшипники качения, за исключением конических роликоподшипников;
  • 355:1977 – для изделий, исключённых из предыдущего норматива.

Многие производители (например, шведский бренд SKF, германский FAG, японские KOYO или NSK) используют собственные варианты маркировки.

Какие размеры требуется знать

Существует три основных размера, знание которых позволяет приступить к определению номера подшипника. Сделать это можно через интернет. Практически на всех сайтах производителей и крупных торговых компаний, реализующих подшипниковую продукцию, существуют специальные калькуляторы.

Для начала поиска требуется знать:

  • D – внешний (наружный) диаметр подшипника;
  • d – диаметр внутренний;
  • B – ширина изделия.

Все размеры снимаются в миллиметрах.

Как определяется величина d

Посадочные отверстия подшипников могут иметь различную форму. В связи с этим необходимо знать, замер какого параметра позволит получить искомую величину d:

  • У отверстия цилиндрической формы замеряется его фактический внутренний диаметр;
  • Если ему придана форма конуса, то вас должен интересовать меньший из двух диаметров;
  • Для отверстий квадратной либо шестигранной формы вычисляется диаметр вписанной окружности. Именно он является искомым значением d;
  • Существуют модели имеющие различные втулки (последние могут быть закрепительными либо стяжными). Для них величина d, это диаметр отверстия самой втулки.

В тех случаях, когда требуется выбрать подшипник упорный, следует помнить, что его конструкция имеет пару обойм, каждая из которых имеет собственный внутренний диаметр. Разница (для российских подшипников) колеблется в диапазоне от 2/10 до 8/10 миллиметра. Для иностранных, этот разброс составляет (1-5) мм.

Это технологическое решение позволяет подшипнику нормально работать. Большее (внешнее) кольцо (d1) свободно перемещается. Внутренняя обойма (d2) с натягом фиксируется на валу. Именно по последнему и необходимо определять величину d.

Такие изделия имеют в дополнительных обозначениях литеру «Н», проставленную за числом, обозначающим разницу (d1 – d2).

Часто импортные подшипники маркируются в дюймах (“). При их подборе через отечественные калькуляторы обязательно следует оставлять припуск (закладываемый в параметры поиска) на погрешность перевода дюймов в миллиметры.

Пример. При поиске подшипника с размерами 33,338х73,025х29,37 припуск берётся в 0,5 мм.

И, наконец, в тех случаях, когда у вашего подшипника нет внутренней обоймы, значение d принимается равным внешнему диаметру вала.

Определение D

Для изделий без внешнего кольца величину D принимают равной внутреннему диаметру посадочного места.

Если внешнее кольцо выполнено в форме сферы, либо иной, имеющей сложную оптимизацию (именуются обобщённым термином «бомбированные»), может получиться не одно, а два нужных значения D.

Для таких подшипников обозначение будет выглядеть так d*D1/D2*B, где D1 это внешний диаметр подшипника, а D2 – упорного бурта.

Пример. Подшипник 67207. Обозначение – 35х72/77х18,25.   

Меряем ширину

Если обоймы (кольца) расположены параллельно, то ширина, это расстояние между их торцами.

❂ Подбор подшипников по размерам - онлайн каталог подшипников

ød in - внутренний диаметр подшипника(мм) øD out - наружный диаметр подшипника(мм) B - ширина подшипники(мм)

найдено 20 случайных подшипников

Часто задаваемые вопросы

✔️ Как узнать номер подшипника по размерам?Для этого в каталоге подшипников нужно указать внутренний диаметр "d in", наружный диаметр "D out" и В - ширину подшипника. Результат поиска покажет все возможные варианты с заданными размерами ✔️ Как подобрать подшипник?В каталоге подшипников подбор осуществляется по номеру подшипника и/или по его размерам. Для подбора укажите данные, которые вам известны и нажмите кнопку поиск ✔️ Как определить размер подшипника по номеру?

Укажите номер поднипника в первом поле "номер" и нажмите кнопку "поиск". Результатом поиска будет таблица с полными данными по подшипнику: полный номер, диаметр наружный, диаметр внутренний, ширина и тип подшипника с фото или схематическим рисунком

✔️ Как определить номер подшипника?

Чтобы определить номер подшипника, нужно посмотреть на его сальник или на наружную грань обоймы. Это самые распостраненные места, где номер может быть выгравирован.

✔️ Как определить номер подшипника по размерам?Для этого в каталоге подшипников нужно указать внутренний диаметр "d in", наружный диаметр "D out" и В - ширину подшипника. Результат поиска покажет все возможные варианты с заданными размерами ✔️ Как узнать номер подшипника по валу?Нужно размер диаметра вала указать в поле "d in" - внутренний диаметр каталога по подбору подшипников. Но одного параметра недостаточно для точного определения номера, рекомендуем указать также наружный диаметр "D out" и ширину подшипника (B) ✔️ Как узнать номер подшипника по внутреннему и наружному диаметру?Нужно внутренний размер указать в поле "d in", наружный размер указать в поле "D out" каталога по подбору подшипников. Результат поиска покажет все возможные варианты с заданными размерами ✔️ Как узнать номер подшипника?

Номер подшипника можно узнать по трем размерам: наружному диаметру, внутреннему диаметру и ширине

✔️ Как узнать размер подшипника?Можно воспользоваться поиском по номеру в каталоге подшипников, в результате вы получите полные характеристики подшипника

Как правильно покупать подшипник

Случилось так, что Вам понадобился подшипник.... В наших магазинах в наличии подшипники для чего угодно - для автомобиля, трактора, насоса, двигателя, флюгера, дрели, строительной тележки, спортивной скакалки (вы не поверите, но в дорогих и не очень скакалках в ручках есть подшипники) и ещё много для чего.

Если вы специалист и прекрасно знаете, что вам нужно, то следующие пункты не для ВАС, сразу переходите в раздел "Как быстро купить подшипник".

Памятка для всех остальных покупателей подшипников

Нужно как можно точнее описать необходимый Вам подшипник, тем самым уберегая себя от ошибочного приобретения товара.

1. Если вы рядом с одним из наших магазинов и можете принести нам вышедший из строя подшипник как образец, то этот вариант самый надежный.

2. Если у вас нет возможности приехать в наш магазин и принести необходимый вам подшипник, то для вас есть несколько вариантов покупки подшипника:

2.1. Номер подшипника сохранился полностью, и вы можете его назвать или написать при запросе. Но этот вариант может содержать в себе некоторые подводные камни, которые могут отнять некоторое время для установления точности при подборе подшипника. Вот почему:

  • маркировка подшипника может быть по ГОСТ (Россия) или ISO (международное обозначение подшипника). Не зная его применение, ошибиться легко.
  • производители маркируют подшипник по внутризаводской (каталожной),  а не общепринятой классификации (ГОСТ/ISO). Это в основном относится к подшипникам, применяемым в иностранной технике.

2.2. Если номера нет или сохранился, но частично, или подшипник просто "рассыпался" и т.п., тогда по возможности делаем следующее:

  • Если это автомобильный подшипник – нужен узел применения подшипника, год выпуска авто, разумеется название авто, объём двигателя, мощность "в лошадях". Дальше в раздел "Как быстро купить подшипник".
  • Если это не автомобильный подшипник, необходимо штангенциркулем измерить основные параметры в следующем порядке: внутренний диаметр, наружный диаметр и ширина подшипника в мм.

1. Внутренний диаметр Измерение внутреннего диаметра подшипника

2. Наружный диаметр   Измерение наружного диаметра подшипника

3. Ширина подшипника Измерение ширины подшипника

  •  Определяем общий тип подшипника, подшипник может быть шариковый или роликовый. Этого достаточно, все остальные вопросы мы зададим вам сами.

 

Всё, что вы увидите, не забудьте описать нам:

  • шариковый подшипник может быть однорядный, двухрядный, упорный. Он может быть закрыт уплотнениями полностью или с одной стороны. Уплотнения могут быть из «резины» или из металла. На подшипнике может быть проточка под стопорное кольцо – это важно! Иногда бывает важно количество шаров в подшипнике, но это скорее желание потребителя, которое мы обязательно учитываем.
  • роликовый подшипник может быть конический, цилиндрический, сферический и прочее.

Для корпусных, шарнирных, игольчатых и прочих типов подшипников принцип измерения практически тот же, но устная консультация с нами всё же пригодится.

 

Не забывайте говорить, для чего вам нужен подшипник, т.е. в каких узлах и условиях он будет использоваться.

 

 

 P/S  Если в чём-то сильно сомневаетесь, с запросом вы всегда можете отправить фото подшипника, вы нам этим очень поможете.

Вопрос 1: Функция подшипника

А. Поддержка нагрузки.
B. Мощность передачи.
C. Преобразовать вращательное движение в возвратно-поступательное движение.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 2: На основании направления нагрузки подшипник можно классифицировать как

А.Радиальные, упорные, конические.
B. Радиальная, коническая, гидродинамическая.
с. Аэродинамический, гидродинамический, сухой.
D. Прокат, скольжение, линейный.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 3: Что из перечисленного является / является причиной отказа подшипника?

А.Внезапный рост нагрузки на подшипник.
B. Неправильный выбор подшипника.
C. Неправильная установка подшипника.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 4. Что из перечисленного НЕ является компонентом шарикового подшипника?

А.Внутреннее кольцо.
B. Наружное кольцо.
C. Шарики и клетка.
Д. Буш.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 5: Элемент качения, который может использоваться в подшипнике:

A. Balls.
B. Игольчатые ролики.
C. Ролики.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 6: В радиальном подшипнике качения при увеличении размера тел качения будет

А.Увеличьте несущую способность радиального подшипника.
B. Уменьшить несущую способность.
C. Увеличивайте или уменьшайте в зависимости от ограничения внешнего диаметра наружного кольца.
D. Увеличивайте или уменьшайте в зависимости от ограничения диаметра отверстия внутреннего кольца.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 7: Какие из следующих утверждений верны в отношении уплотнений, используемых в подшипниках?

А.Уплотнения изготовлены из эластичной резины.
B. Уплотнения обеспечивают очень хорошую удерживаемость смазки.
C. Уплотнение не пропускает пыль.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 8: Подшипники качения с углом контакта меньше 45 0 именуются:

А.Радиальные подшипники.
B. Осевые подшипники.
C. Упорные подшипники.
D. Угол контакта не имеет ничего общего с несущей способностью по осевой и радиальной нагрузке.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 9: Подход Лундберга-Палмгрена используется для оценки:

А.Номинальная нагрузка на подшипники.
B. Статическая грузоподъемность подшипников.
С. Степень износа элементов качения.
D. Срок службы подшипников качения.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 10. В целом, какой из следующих подшипников имеет самый высокий коэффициент трения?

А.Самоустанавливающийся шарикоподшипник.
B. Цилиндрический шарикоподшипник.
C. Упорный шарикоподшипник.
D. Игольчатый подшипник.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 11: Коэффициент трения выше для игольчатого подшипника, потому что

А.Большая длина роликов и низкая точность изготовления.
B. Ролики не могут быть хорошо ориентированы.
C. Трения против роликов.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 12: Трение в подшипниках качения возникает из-за:

А.Загрузка и выгрузка роликовых элементов на кольцах.
Б. Деформация тел качения.
C. Сдвиг смазки внутри подшипника.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 13: Каковы / являются источниками трения внутри подшипника?

А.Трение из-за нагрузки.
B. Трение от скольжения.
C. Трение из-за сбивания нагрузки.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 14: От каких факторов зависит нагрузочная способность подшипника?

А.Рабочая скорость подшипника и угол контакта.
B. Поведение смазки.
с. Свойства материалов колец и тел качения.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 15: Что подразумевается под предварительной нагрузкой подшипников?

А.Дополнительная нагрузка помимо номинальной грузоподъемности.
B. Начальная нагрузка на подшипники перед началом работ.
C. Отрицательный зазор между элементами качения и кольцами подшипника.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 16: Несоосность подшипника:

А.Деформация элементов качения.
B. Износ элементов качения.
C. Угол больше 0,5 0 между осями внутреннего и наружного колец.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 17: Что из перечисленного НЕ является распространенным значением угла давления, используемого в зубчатых передачах?

А.14,5 0 .
B. 20 0 .
C. 20,5 0 .
D. 25 0 .

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 18: В чем преимущество винтовой зубчатой ​​передачи перед цилиндрической зубчатой ​​передачей?

А.Тихая операция.
B. Передача мощности между непараллельными валами.
C. Снижение нагрузки на зуб.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 19: Чем елочка лучше, чем косозубая?

А.Боковая тяга на одной половине уравновешена другой половиной.
B. Использование значительного упорного подшипника можно избежать.
C. Оба (а) и (б).
D. Елочные шестерни проще в изготовлении по сравнению со спиральными зубчатыми колесами.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 20: Обычно используются механизмы смазки редуктора:

А.Всплеск смазки.
B. Смазка под давлением струями масла.
C. Оба (а) и (б).
D. Гидродинамическое давление.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 21: Требуемые свойства материала для конструкции подшипника журнала:

А.Прочный.
B. Низкое трение.
C. Низкий износ.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 22: Что касается журнала подшипника, увеличение длины подшипника будет

А.Увеличение несущей способности.
B. Уменьшить несущую способность.
C. Сначала увеличивается, а затем уменьшается несущая способность.
D. Сначала уменьшается, а затем увеличивается несущая способность.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 23: Каковы очень важные факторы для проектирования гидродинамического подшипника для данного диаметра вала?

А.Несущий зазор, длина.
B. Длина подшипника, диаметр отверстия.
C. Оба (а) и (б).
D. Толщина подшипника.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 24: Сколько элементов качения находится внутри гидродинамического подшипника?

А.10
B. 12.
с. 15.
D. Ни один из них.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 25: В каких рабочих условиях смазка применяется для смазки подшипника журнала?

А. Температура низкая.
B. Низкая рабочая скорость.
C. Оба (а) и (б).
D. Ни один из них.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 26: Цель самоустанавливающегося подшипника -

А. допускает небольшое смещение осей вала и подшипника.
B. Терпить небольшое количество износа в элементах качения для непрерывной работы.
C. Допускает пластическую деформацию в элементах качения и клети.
D. Допускает небольшое изменение температуры.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 27: Статическая грузоподъемность радиальных подшипников качения определяется как

А.Нагрузка, действующая на подшипник, когда элементы качения не испытывают никакой нагрузки.
B. Нагрузка, действующая на подшипник, когда нет пластической деформации на элементах качения.
C. Нагрузка, действующая на подшипник, когда вал неподвижен.
D. Нагрузка, которая вызывает общую постоянную деформацию элемента качения и дорожки качения, которая составляет приблизительно 0.01% диаметра элемента качения.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 28: Два наиболее часто используемых сорта пористых подшипников:

А. Медная основа.
B. Железная основа.
C. Оба (а) и (б).
Д.Ни один из вышеперечисленных.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 29: Срок службы подшипника оценивается в

А. Число оборотов при некоторой постоянной скорости.
B. Количество часов работы с некоторой постоянной скоростью.
C. Оба (а) и (б).
D. Ни один из них.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 30: В конических роликоподшипниках внутреннее и наружное кольца известны как

А. Конус и чашка соответственно.
B. Кубок и конус соответственно.
с.Конус 1 и Конус 2 соответственно.
D. Кубок 1 и Кубок 2 соответственно.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 31: распределение Вейбулла представляет связь между

А. Срок службы подшипника и надежность.
B. Срок службы подшипника и несущая способность.
с. Статическая и динамическая грузоподъемность подшипников.
D. Количество элементов качения и грузоподъемность.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 32: Что из перечисленного НЕ является функцией подшипника?

A. Обеспечьте свободное вращение вала с минимальным трением.
B. Поддержите вал и удерживайте его в правильном положении.
C. Возьмите силы, действующие на вал, и передайте их на раму или фундамент.
D. Уменьшить центробежную силу вала.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 33: Что из приведенного ниже является примером подшипника качения?

А.Журнальный подшипник.
B. Подшипник скольжения.
С. Подшипник качения упорный.
D. Подшипник скольжения.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 34: Недостатки цилиндрического подшипника:

А.Цилиндрический роликовый подшипник более жесткий, чем шариковый.
B. Цилиндрический роликовый подшипник создает больше шума.
C. Цилиндрический роликовый подшипник не является самоцентрирующимся.
D. Оба (б) и (в).

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 35: Уникальным преимуществом радиального шарикоподшипника является:

А.Высокая грузоподъемность благодаря относительно большому размеру шариков.
B. Способность принимать нагрузку в радиальном и осевом направлении.
C. Эффективность в высокоскоростных применениях благодаря меньшим потерям на трение.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 36: Какой из следующих подшипников наиболее подходит для бытовых применений, где шум является важным фактором?

А.Радиальный шарикоподшипник.
B. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники.
C. Роликовые подшипники.
D. Игольчатый роликоподшипник.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 37: Баббит называется белым металлом из-за:

А.Его беловатый вид.
B. Его серебристый вид.
C. Его высоко отражающая поверхность.
D. Его содержание олова.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 38: Факторы, которые составляют потери энергии в гидростатическом подшипнике:

А.Потеря энергии при прокачке смазочного масла.
B. Потеря энергии из-за вязкого трения.
C. Оба (а) и (б).
D. Ни один из них.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 39: Какие из следующих утверждений о полном подшипнике журнала?

А.Угол контакта втулки с цапфой составляет 360 0 .
B. Угол контакта втулки с цапфой составляет менее 180 0 .
C. Полный опорный подшипник может выдерживать нагрузку в любом осевом направлении.
D. Полный опорный подшипник может выдерживать нагрузку в любом радиальном направлении.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 40: В отношении журнала подшипника, зазор подшипника, в котором

А.Радиус цапфы больше радиуса подшипника.
B. Радиус цапфы меньше радиуса подшипника.
С. Длина шейки больше радиуса подшипника.
D. Длина шейки меньше радиуса подшипника.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 41: популярный материал подшипников Баббит представляет собой сплав:

А.Олово, алюминий, медь и сурьма.
B. Олово, свинец, медь и сурьма.
C. Марганец, свинец, медь и сурьма.
D. Молибден, свинец, медь и сурьма.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 42: Какой из следующих неметаллов можно использовать в качестве материалов подшипников?

А.Графит.
B. Пластмассы (тефлон).
C. Резина.
D. Все вышеперечисленное.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 43: Коэффициент скорости или передаточное число по отношению к зубчатым колесам - это соотношение между:

А.Угловая скорость ведущей шестерни к угловой скорости ведомой шестерни.
B. Угловая скорость ведомой шестерни к угловой скорости ведущей шестерни.
C. Тангенциальная скорость ведущей шестерни к тангенциальной скорости ведомой шестерни.
D. Тангенциальная скорость ведомой шестерни к тангенциальной скорости ведущей шестерни.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 44: Червячная передача используется для передачи мощности между:

А.Два непересекающихся вала, как правило, под прямым углом друг к другу.
B. Наклонные валы, как правило, под острым углом друг к другу.
C. Параллельные валы, которые находятся на близком расстоянии друг от друга.
D. Параллельные валы, которые находятся на значительном расстоянии друг от друга.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 45: Для тяжелых радиальных нагрузок и валов большого диаметра, какой подшипник является наиболее подходящим из следующих типов подшипников?

А.Подшипник.
B. Роликовый подшипник.
C. Самоустанавливающийся подшипник.
D. Игольчатый роликоподшипник.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 46: Что из следующего представляет правильную последовательность выбора подшипников из каталога производителей?

ШАГ 1: Расчет радиальных и осевых сил и определение диаметра вала, на котором должен быть установлен подшипник.

ШАГ 2: Определение типа подшипника для данного применения.

ШАГ 3: Определение значений радиального и осевого коэффициентов из каталога.

ШАГ 4: Расчет эквивалентной динамической нагрузки и оценка ресурса подшипника в миллионах оборотов.

ШАГ 5: Расчет динамической грузоподъемности и проверка динамической грузоподъемности подшипника.

A. ШАГ 1, ШАГ 2, ШАГ 3, ШАГ 5, ШАГ 4.
B. ШАГ 1, ШАГ 3, ШАГ 2, ШАГ 4, ШАГ 5.
C. ШАГ 1, ШАГ 2, ШАГ 3, ШАГ 4, ШАГ 5.
D. ШАГ 2, ШАГ 1, ШАГ 3, ШАГ 5, ШАГ 4.

(А)
(В)
(С)
(D)

Вопрос 47: Два основных типа масляных канавок, используемых в подшипниках:

А.Окружная канавка.
B. Осевой паз.
C. Оба (а) и (б).
D. Симметричная канавка.

(А)
(В)
(С)
(D)

Контрольная оценка

,

Особенности конструкции опор подшипников

1. Введение

Одной из основных проблем при проектировании высокоскоростных электрических машин (HS EM) является задача выбора подшипниковых узлов, которые формируют конструкцию и определяют область ее применения, допустимую нагрузка и эффективность.

Сложность этой задачи заключается в том, что высокоскоростные электромагнитные подшипниковые узлы должны соответствовать различным критериям, которые часто противоречат друг другу. Таким образом, подшипниковые опоры HS EM должны обеспечивать минимальные потери на трение и максимальный ресурс, широкий диапазон рабочих температур (что характерно для бесконтактных подшипников и практически невозможно достичь на механических подшипниках), но они должны иметь минимальную пластичность (максимум жесткость) для докритических скоростей вращения ротора и требований к динамике ротора, обеспечивающих значительное механическое напряжение и имеющих минимальный вес и габаритные размеры (это обеспечивается достаточно хорошо механическими подшипниковыми узлами и трудно достижимо на опорах бесконтактных подшипников).

Поэтому механические (шариковые и роликовые), гидростатические и газовые подшипники, а также различные типы магнитных подшипников применяются в современных HS EM. Выбор подшипников зависит от конкретных задач и функций HS EM.

Рекомендуется рассмотреть критерии выбора более подробно, прежде чем анализировать преимущества и недостатки различных типов подшипников.

Жесткость подшипника - это величина, которая характеризуется упругой деформацией подшипника под нагрузкой.Выражается как отношение нагрузки к упругой деформации в зависимости от типа, конструкции и размера подшипника. В упрощенном виде жесткость подшипника можно определить следующим образом:

, где F - нагрузка, действующая на подшипник; δ - изменение несущего зазора под нагрузкой; k x - несущая жесткость.

Как правило, жесткость определяется в технических каталогах для опорных подшипников.

Так называемый фон жесткости чаще используется, чем жесткость подшипника при расчете опорных подшипников в EM:

, где L - несущая длина; D - несущий диаметр.

Также используется коэффициент демпфирования, относящийся к площади опоры подшипника:

Статическая нагрузка - это нагрузка, действующая на подшипник, когда ротор неподвижен, а динамическая нагрузка - это нагрузка, действующая на подшипник с вращающимся ротором.

Скорость подшипника - это технический параметр, который определяет максимальную скорость подшипника. Скорость подшипника измеряется в мм × об / мин / мин и определяется следующим образом:

, где n - частота вращения ротора; D - несущий диаметр.

Основными производителями высокоскоростных механических подшипников являются компании FAG, SKF, GMN и NTR.

Высокоскоростные подшипники SKF изготовлены в соответствии с ISO 683 〈〈 Стали, прошедшие термообработку, легированные и безшлифованные стали из легированной стали. Часть 17. Стали для шариковых и роликовых подшипников 〉〉 и представлены в серии N10. В условиях жидкой смазки подшипников скорость вращения может достигать 40000 об / мин и может использоваться при температурах от -40 до + 150 ° C.

Скорость вращения ротора HS EM на подшипниках FAG с масляной смазкой может достигать 170 000 об / мин.В этом режиме температура подшипников находится в диапазоне от −40 до + 150 ° C [1].

Компания GMN производит механические подшипники с ограничением скорости 75000 об / мин, а его температурный предел соответствует аналогам, представленным выше [2].

Несомненно, механические подшипники достигли значительных технических высот. Однако им присущи такие недостатки, как ограниченная скорость, значительное выделение шума и низкая рабочая температура.

HS EM на механических подшипниках качения характеризуется термической деформацией; нестабильность траектории вызвана изменением угла поворота сепаратора с набором элементов качения и погрешностью изготовления механических опорных колец, а также ограниченным сроком службы, определяемым механическим трением между динамическими вращающимися деталями.Поэтому для более перспективного использования в высокоскоростных и высокотемпературных EM имеют опоры бесконтактных подшипников: магнитные [активные магнитные подшипники (AMB), гибридные магнитные подшипники (HMB)] или газовые [аэродинамические подшипники (ADB) или воздушные подшипники. ].

2. Опоры подшипников типа

2.1. Воздушные подшипники (AB)

AB - это подшипники скольжения (согласно стандарту ISO 4378-1-2001), в которых давление в смазочной мембране создается системой подачи газа. Принцип работы АБ основан на закачке воздуха через систему отверстий под давлением в зазор между штифтом и подшипником.В то же время штифт отделен слоем сжатого воздуха от подшипника. Они не используются в HS EM из-за того, что воздушные подшипники требуют дополнительной системы наддува компрессора.

2.2. Аэродинамические подшипники (ADB)

Аэродинамические подшипники (ADB) - это подшипники скольжения (в соответствии с ISO 4378-1-2001), в которых давление смазочной мембраны и, следовательно, несущая способность создаются поверхностным движением. Принцип работы ADB заключается в том, что при отсутствии вращения штифт опирается на внутреннюю поверхность подшипника, а вращающийся воздух или другой газ всасывается из окружающей среды, создавая воздушную подушку с повышенным давлением, таким образом, поднимая штифт и отделив его от подшипника (рисунок 1).

Рисунок 1.

Аэродинамический подшипник: 1 - цапфа; 2-фольга.

В таблице 1 приведены характеристики радиального АДФ российского производства (производства Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт»). В таблице 2 приведены осевые АДБ производства российского производства.

Тип подшипника Номинальный диаметр штифта (мм) Осевая длина (мм) Рекомендуемая максимальная скорость (об / мин) Статическая несущая способность ( N ) Частота всплытия (об / мин)
Обычная схема Улучшенная схема
FGB11 10.5 13 364000 2 - 19000
FGB14 13,5 16 283000 3 - 14800
FGB16 15,5 18 247000 4 - 13000
FGB20 19,5 24 196000 7 - 10000
FGB30 30 34 127000 15 - 6700
FGB35 35 31 109 000 16 27 5700
3901 0801 3901 3901 0801 3 42 5100
FGB61 61 70 63 000 63 105 3300
FGB67 67 70 57000 69 115 3000
FGB74 74 70 52000 76 127 2700
FGB80 80 70 48000 82 137 2500
FGB84 84 85 46000 105 175 2400
FGB103 103 70 37000 - 177 1900
FGB103l 103 120 37000 - 303 1900

Таблица 1.

Радиальный АДБ российского производства.

Тип Диаметр каблука (мм) Наружный диаметр подшипника (мм) Внутренний диаметр подшипника (мм) Номинальная скорость (об / мин ) Несущая способность при номинальной скорости (N)
TFGB37 37 43 19 207 000 95
TFGB44 44 44 44 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 137
TFGB64 64 74 34 119000 277
TFGB72 72 82 42 106000 322
TFGB85 85 95 52 90 000 426
TFGB105 95 116 93 75 000 702
TFGB120 120 132 70 64 000 895

Таблица 2.

Осевой АДБ российского производства.

Преимуществами ADB является отсутствие необходимости в системе управления (по сравнению с электромагнитными подшипниками), а также их бесконтактность (по сравнению с механическими). Недостатком является то, что ADB обеспечивает бесконтактное вращение ротора только с определенной скоростью (скорость всплытия), и до этой частоты ADB действует как механический подшипник с высоким коэффициентом трения (например, из таблицы 1 видно, что частота подшипника покрытие составляет 2400 об / мин при нагрузке 105 Н).Кроме того, использование ADB является повышенным требованием для обработки поверхности вала. Также ADB нельзя эксплуатировать при отсутствии газовой среды, такой как вакуум, что ограничивает их использование в космическом пространстве.

2.3. Активные магнитные подшипники (AMB)

AMB (в соответствии с ISO 14839-1-2011) - это устройство для технического обслуживания ротора без механического контакта с магнитными силами притяжения и использует сервопривод обратной связи, в котором схема обычно содержит датчики, соленоиды, усилители мощности, блоки питания и контроллер (рисунок 2).

Рисунок 2.

AMB: 1 - датчик положения ротора; 2 - магнитный сердечник AMB; 3-вал; 4 - ферромагнитная гильза; 5 - обмотка AMB.

AMB широко используются в российской и зарубежной промышленности [в России занимаются разработкой ОАО «Корпорация ВНИИЭМ» и «Псковская инжиниринговая компания», среди иностранных производителей можно отметить SKF, CalnetixTechnologies (США), Синхрония (США) и др.].

Преимуществами AMB являются их особенности, такие как управляемость, бесконтактная работа, обеспечение левитации ротора при подаче питания на управляющие электромагниты (в отличие от ADB), способность работать при высоких температурах и в агрессивных средах, возможность контроля жесткости подшипников ( из-за импульсных изменений электромагнитная сила) и способность демпфирования подшипника и способность работать в вакууме.

К недостаткам AMB относятся сложность их конструкции, сложность их систем управления, значительная цена продукта и их большой вес и габаритные размеры. Жесткость AMB при нормальных условиях эксплуатации сопоставима или немного выше, чем жесткость ADB.

Несмотря на эти недостатки, AMB широко используются в HS EM. Кроме того, использование AMB в Российской Федерации ограничено технической документацией (ISO 14839-1-2011, ISO 14839-2-2011, ISO 14839-3-2013, ISO 14839-4-2014).

Важно отметить, что AMB - это не только электромагниты, в которых вал расположен концентрически, но и интеллектуальная комплексная система, состоящая из микроскопических датчиков, усилителей сигнала и т. Д. Описана более полная конструкция систем управления AMB, а также их алгоритмы управления. в работах [3, 4].

В таблице 3 приведены геометрические размеры АМБ, произведенного «Псков Инжиниринг Компани».

d (мм) D (мм) L (мм) n (10 3 об / мин) F (N) м (кг)
15 44 14 252 20 0.07
20 52 16 190 30 0,12
25 58 20 150 900 30 90 900 24 125 70 0,3
35 72 27 110 90 0,4
40 90 30 90 30 90 30 90 3001 0.52
50 94 36 75 180 0,84
60 110 42 63 900 70 70 7001 7001 7001 46 54 360 2
80 148 50 47 450 2,7

Таблица 3.

стандарты компании для радиального AMB.

Примечания: d - диаметр вала; D - внешний диаметр; m - масса АМБ; L - активная длина; F - статическая несущая способность; n - допустимая скорость.

Для оценки эффективности энергетических характеристик AMB и ADB целесообразно провести сравнение по удельной скорости и статической нагрузке, которое принимается в виде:

ADB и AMB российского производства при сравнении.

Из таблицы 3 видно, что при статической несущей способности 180 Н удельная скорость AMB составляет 3750 000 об / мин, а удельная статическая нагрузка составляет 100 000 Н / м 2 .В то же время при статической нагрузке 175 Н удельная скорость составляет 3 864 400 об / мин, а удельная статическая нагрузка составляет 24 509 Н / м 2 . То есть АМБ российского производства превосходит АБР по удельной статической нагрузке, а удельная скорость обоих вариантов примерно одинакова (удельная скорость АМБ на 2,4% меньше, чем АБР).

Для устранения недостатков AMB и ADB в HS EM применяются гибридные магнитные подшипники (HMB). HMB - это подшипник, который сочетает в себе конструкцию AMB и магнитный подшипник на постоянных магнитах (MB PM) в соответствии с ISO 14839-1-2011.

В то же время, как показано в работе. [5], концепция HMB выходит далеко за рамки определения ISO и представляет собой комбинацию различных типов подшипников в одном продукте, что позволяет им сочетать свои конструктивные достоинства и с ADB, и с AMB, достигая, таким образом, минимального веса и общего веса. Размеры, управляемость и стабильность всего HS EM.

Существует три основных типа конструкционных HMB: газомагнитный подшипник, магнитомеханический и различные комбинации MB PM с AMB.

2.4. HMB, как комбинация MB PM и AMB

. Этот тип HMB является наиболее распространенным и используется на практике. Более того, он считается наиболее перспективным дизайном HMB. Эта область имеет два основных пути развития: постоянные магниты установлены в магнитном AMB (рис. 3) для увеличения магнитного потока. Разделение AMB и MB PM, например, двух радиальных MB PM размещено на одном валу, а осевая фиксация ротора обеспечивается осевым AMB (рис. 4).

Рисунок 3.

Радиально-осевой HMB, в котором PM используются для усиления магнитного потока.

Рисунок 4.

HMB, где AMB и MB PM используются отдельно.

Значительная сила тяги электромагнита требуется при использовании второго варианта, поэтому первый дизайн наиболее широко используется в промышленности. В то же время некоторые технические отрасли второго дизайна имеют широкие перспективы применения.

2.5. Магнитомеханический HMB

Этот класс HMB представляет собой комбинацию механических подшипников, которые служат опорой главного вала, и MB PM, которые предназначены для разгрузки механических подшипников.Преимуществами этого типа HMB являются отсутствие системы управления и простота конструкции, а недостатками - наличие трения механических подшипников, а следовательно, и их низкая надежность.

Например, известно, что конструкция магнитомеханического подшипника (MMB) [6] для электромеханической батареи состоит из маховика и высокоскоростного электрического генератора с вертикальным валом. Особенностью данной конструкции является использование в HMB шарика из сапфира, который обеспечивает осевую опорную систему.Таблица 4 показывает эффективность различных шаровых материалов и пластин в MMB.

0,01
Материал шарика Материал пластины Коэффициент трения Потери на трение при 50 000 об / мин (МВт)
Сапфир Сапфир 98 152 0 Сталь Сталь 0,42 628
Чугун Чугун 0.15 230
Тефлон Сталь 0,04 63

Таблица 4.

Эффективность различных шаровых материалов и пластин в MMB.

Для повышения эффективности MMB во вращающейся системе HS EM, кроме механических подшипников и MB PM, также введен пассивный виброгаситель, который необходим для демпфирования энергии вибрации. Пассивный виброгаситель представляет собой электропроводящую пластину, установленную с зазором относительно ПМ.Вихревые токи индуцируются в медной гильзе при смещениях ПМ, которые обеспечивают демпфирование энергии вибрации.

MMB активно развиваются благодаря простому дизайну приложения. Основными тенденциями развития этого типа HMB являются снижение трения в механических подшипниках за счет использования покрытий и материалов, а также за счет максимального разряда механических подшипников и снижения вибрации левитирующего вала. Очевидно, что в ряде отраслей, особенно в высокоскоростных системах с коротким жизненным циклом, тип HMB имеет широкие перспективы.

2.6. Газомагнитный HMB

Этот HMB представляет собой комбинацию ADB и AMB. На рисунке 5 показана конструкция этого типа HMB [7].

Рисунок 5.

Гибридная газомагнитная подвеска вала высокоскоростного шпинделя: 1 - передний газомагнитный подшипник; 2 - задний газостатический подшипник; 3-электромагнит.

Преимущества этого типа HMB включают высокую жесткость и управляемость, но они имеют значительную сложность конструкции, поэтому они не нашли широкого применения в промышленности. Газомагнитные ГМБ рассматриваются в работах.[8–10] более подробно.

2,7. Электростатические подшипники

При малой массе ротора, а также с возможностью создания вакуума в полости ЭМ, представляется целесообразным использовать электростатические опоры. Электростатическая опора представляет собой бесконтактный подшипниковый узел, в котором усилия создаются силами притяжения между двумя поверхностями, имеющими разные потенциалы (рис. 6). Создаваемая подъемная сила в электростатических опорах незначительна и принимается в виде:

Рис. 6.

Электростатическая опора.

где ε - диэлектрическая проницаемость подвешенного тела; E - напряженность электрического поля.

Преимущество электростатических полюсов связано прежде всего с отсутствием потерь энергии из-за вихревых токов. Применение электростатических подшипников позволяет создавать сверхскоростные, бесконтактные, вакуумные, миниатюрные ЭМ с низким уровнем шума и тепловыделения. Электростатические опоры контролируются.

В промышленности Российской Федерации электростатическая опора наиболее широко используется в качестве гироскопических подшипников.Основная теория электростатического подшипника представлена ​​в работах. [11-16].

Кроме того, некоторые перспективы промышленного применения имеют подшипники, основанные на силе Лоренца, которые определяются следующим образом:

Этот тип подшипников имеет широкие перспективы для использования в HS EM. Например, швейцарская компания Seleroton разработала сверхскоростной вакуумный двигатель CM-AMB-400 с использованием этого типа подшипников (мощность 250 Вт, частота вращения ротора 400 000 об / мин).

Использование подвески на основе сил Лоренца в электродвигателе в сочетании с вакуумом позволило практически полностью решить проблемы трения ротора воздуха и трения в опорах подшипника.Общая эффективность ЭМ достигает 91–92%.

3. Обобщенный подход к расчету основных габаритных размеров AMB и HMB

Ввиду перспектив использования AMB и HMB полезно рассмотреть подход для расчета их габаритных размеров более подробно.

Ввиду схожести конструкции AMB и HMB (HMB, в котором PM используются для создания дополнительного магнитного потока), предлагается разработка обобщенного подхода для расчета AMB и HMB.

Чтобы решить эту проблему, рассмотрим конструкцию HMB с радиальными или осевыми магнитными вставками. Принципиальным отличием этих конструкций является расположение ПМ для усиления магнитного потока на пути линии магнитного поля. Таким образом, эти конструктивные различия не оказывают существенного влияния на математическое описание ГМБ. Кроме того, можно получить AMB, приравнивая энергетические характеристики PM к нулю, что позволяет сделать вывод об обобщении рассматриваемых конструкций для AMB и HMB.

При решении задач используются следующие допущения:

  1. Проницаемость воздуха равна магнитной проницаемости вакуума;

  2. Установлены температурный и электромагнитный режим HMB;

  3. Активные материалы AMB изотропны.

Исходя из условий задачи, разработанный обобщенный подход должен учитывать как тепловые, так и электромагнитные процессы в HMB. Таким образом, метод эквивалентной схемы (эквивалентные схемы) был выбран для исследований HMB, который широко используется в расчетах электромагнитных и тепловых процессов.На рисунке 5 показана эквивалентная схема магнитного (а) и теплового контура (б) ГМБ.

Прочность HMB определяется как:

, где p - количество полюсов; l - активная длина HMB; τ = πD2p - шаг полюсов; B δ - плотность потока в воздушном зазоре HMB.

В соответствии с эквивалентной схемой из общего действующего закона оно должно быть:

Fm + 2Iw = 2Fδ + 2Fz + Fj + 2Fzr + Fjr, E9

, где F m —m.мф ПМ; F δ - мкм воздушный зазор; F z - ф.м. зубьев магнитопровода сердечника статора; F j - ф.м. магнитопровода сердечника статора назад; F zr - ф.м. в радиальной длине ротора; F мл - ф.м. в осевой длине ротора.

Учитывая, что Fδ = 1µ0Bδδ, тогда:

1µ0Bδδ = Fm + 2Iw − 2Fz − Fj − 2Fzr − Fjr2, E10

M.m.f. PM определяется следующим образом:

Принимая во внимание температурную зависимость энергетических характеристик PM:

Fm = HcBlm (1-kHc (MPM − 20) 100), E12

, где HcB (Θ) - среднеквадратичные значения принудительная сила ПМ; 19 PM - температура PM; k Hc - температурный коэффициент напряжения.

Следует отметить, что температурный коэффициент напряжения можно считать постоянным только в том случае, если температура РМ составляет 60–80 ° C (для интерметаллических сплавов NdFeB и SmCo ).При температурах вне этого диапазона это соотношение имеет нелинейную зависимость.

Температура PM в установившемся режиме работы HMB определяется на основе схемы теплового эквивалента, рис. 7b.

Рисунок 7.

Эквивалентная схема магнитопровода HMB: (a) эквивалентная схема магнитопровода; (б) эквивалентная схема тепловой цепи. Здесь Fm - m.m.f. из ПМ; I - ток в обмотке AMB; w - число витков обмотки AMB; Rm - магнитное сопротивление ПМ; Rj - магнитное сопротивление магнитопровода AMB назад; Rz - магнитное сопротивление зубьев магнитопровода АМБ; Rδ - магнитное сопротивление воздушного зазора HMB; Rzr - магнитное сопротивление радиальной длины ротора; Rjr - магнитное сопротивление осевой длины ротора; Rδs - магнитное сопротивление рассеяния воздушного зазора; Rms - магнитное сопротивление рассеяния ПМ; Ri - тепловое сопротивление изоляции обмотки; Rst - тепловое сопротивление статора; RPM - тепловое сопротивление вставки PM.

Функции, аппроксимирующие фактическую кривую намагничивания мягкого магнитного материала, из которого сделаны магнитный сердечник и вал HMB, используются с учетом насыщения магнитного сердечника HMB:

, где α 1 , β 1 - коэффициенты приближения для магнитомягкого материала магнитного сердечника ГМБ; α 2 , β 2 - коэффициенты приближения для магнитомягкого материала вала; B z - плотность потока в зубьях магнитопровода; B j - плотность флюса в магнитопроводе назад; B zr - плотность потока на валу в радиальном направлении и B jr - плотность потока на валу в осевом направлении.

Затем, используя полученное выражение и реальную кривую намагничивания материала магнитного сердечника HMB, можно создать характеристику HMB с учетом насыщения (зависимость силы тяжести от тока).

На рисунке 8 в качестве примера приведена зависимость силы от тока на основе насыщения и для различных температур окружающей среды. Все зависимости строятся в статическом режиме, переходные тепловые и электромагнитные процессы при их создании не учитывались.

Рисунок 8.

Зависимость тягового усилия HMB от текущего значения (с учетом изменений температуры окружающей среды и насыщения магнитного сердечника). Здесь 1 - при температуре 20 ° С; 2 - при температуре 60 ° С; 3 - при температуре 90 ° С.

Из этих кривых видно, что HMB теряет контроль в области насыщения магнитного сердечника и при высоких температурах. Это связано со значительной нелинейной зависимостью сил ГМБ от тока и магнитного потока ПМ.Система управления AMB и HMB обычно строится на линеаризации этих зависимостей. Область потери управляемости возникает при 0,8 А. В этой области тяговое усилие HMB практически не изменяется при увеличении тока, поскольку магнитный сердечник достигает насыщения. При значительном насыщении тяговое усилие HMB немного уменьшается, что вызывает значительное увеличение задней части статора и зубьев m.m.f. Сталь 2421 использовалась для создания зависимости.

4. Компьютерное моделирование динамических электромагнитных процессов в HMB

Разработанный математический аппарат может быть использован для изучения общих физических процессов в HMB, а также для инженерного расчета основных геометрических размеров HMB и AMB с учетом нелинейных электромагнитных и тепловых процессов. ,В то же время разработанный математический аппарат не позволяет сделать выбор наиболее рациональной радиальной конструкции HMB с магнитными вставками. Для решения этих проблем более целесообразно использовать методы компьютерного моделирования магнитного поля различных конструкций HMB и AMB.

Программный комплекс Ansoft Maxwell был использован для решения этой проблемы, где для сравнения были представлены две основные радиальные конструкции HMB с магнитными вставками, рисунок 1, и конструкция AMB.

Габаритные размеры и конструктивные параметры исследуемых конструкций представлены в таблице 5.

903B

0 H конструкций.

Сравнение рассмотренных конструкций HMB проводилось при одинаковых весовых и габаритных размерах, выходной мощности и свойствах материалов по следующим критериям: величина силы в воздушном зазоре HMB (основная энергетическая характеристика), жесткость при работе ротора смещается на 60% воздушного зазора.Силы в воздушном зазоре также сравнивались при отсутствии тока в обмотках. Результаты сравнения представлены на рисунке 9.

Рисунок 9.

Сравнение параметров AMB и различных конструкций HMB.

Сравнение характеристик HMB и AMB, полученных в относительных единицах, характеристик, приписанных AMB. Прочность и жесткость AMB были приняты за 1, и характеристики HMB уже определены из этого базового значения.

5. Результаты и выводы

Из анализа полученных данных видно, что максимальное значение жесткости и силы в воздушном зазоре имеет HMB с тангенциально намагниченными вставками (на 50 и 40%, соответственно, больше, чем показатели AMB для того же вес и габаритные размеры).Достижение этих характеристик благодаря вставкам PM позволит снизить энергопотребление AMB почти в два раза. Использование радиально намагниченных вставок дает небольшой эффект: увеличение прочности характеристик AMB на 5–8% и жесткости на 10–12%. В этом случае потребление AMB может быть уменьшено на 8–10%.

HMB с тангенциальной вставкой обеспечивает прочность около 130 Н при отсутствии тока в обмотках, а ударная вязкость равномерно падает на весь ротор. Наличие этого значения силы (25% мощности AMB при максимальном токе) позволяет более «мягко» надеть ротор на жгуты подшипников и минимизирует последствия сверхтяжелых переходных процессов при отказе AMB.HMB с радиальными вставками обеспечивает мощность 125–130 Н при отсутствии источника питания, но это усилие применяется к небольшой секции ротора, и это может привести к усложнению переходного процесса в случае отказа AMB, так как это приведет к дополнительное «наращивание» ротора.

В этой главе также показано, что при высоких температурах и насыщении магнитного сердечника HMB теряет контроль. Таким образом, в данной статье был разработан обобщенный подход к проектированию AMB и HMB с учетом нелинейных электромагнитных и тепловых зависимостей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Конструкция Параметр
Количество полюсов Воздушный зазор (мм) Активная длина (мм) Диаметр отверстия Наружный диаметр статора Вес (кг)
HMB с радиально намагниченными вставками PM 8 0,5 60 30 60 0,7
PM01 HMSB с эффектом HMB в 0 HMB 8 0.5 60 30 60 0,7
AMB 8 0,5 60 30 60 0,7