Подшипник вращения: Подшипник вращения | Справочник конструктора-машиностроителя
alexxlab | 18.12.1989 | 0 | Разное
Подшипник вращения | Справочник конструктора-машиностроителя
?Самоустанавливающиеся шариковые подшипники ( шарикоподшипники ) располагают два ряда шаров со сферической дорожкой качения на внешнем кольце.
Эта особенность конструкции обеспечивает самоустанавливаемость подшипников, позволяет им выдерживать перекосы вала относительно туловища.
Поэтому такие подшипники особенно спокойны в узелках, где возможны перекосы вследствиепогрешностей при установке или из – за изгибов вала.
2А587-8
Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих симптомов : По облику тел качения Шариковые, Роликовые ( игольчатые, если ролики тонкие и высокие ) ;
По образу воспринимаемой нагрузки Радиальные ( нагрузка вдоль оси вала не допускается ).
Радиально – настойчивые, настойчиво – лучевые.
Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала.
Часто нагрузка вдоль оси только одного течения.
Настойчивые ( нагрузка поперек оси вала не допускается ).
Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или нельзя.
Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.
Шариковые винтовые передачи.
Обеспечивают сопряжение винт – гайка через тела качения.
По количеству линий тел качения Однорядные, Двухрядные, Многорядные ;
По способности компенсировать несоосность вала и втулки Самоустанавливающиеся.
Несамоустанавливающиеся.
На рис.1 с целью упрощения чертежа не показаны мелкие некоторые иные детали конструкции такого магнитного подшипника.
Главнаяотличительная особенность предлагаемого обыкновенного и изящноготехнического решения заключается в своеобразной комбинации магнитов по двум осям координат для автоматической компенсации как осевых, так и лучевых нагрузок на валу этого подшипника.
В случае использованиявысоких технологий правильного изготовления конструкции подобного бесконтактного подвеса с соблюдением минимальных зазоров вдоли миллиметра между магнитамии с применением современных магнитов типа « самарий – кобальт » такие магниты могут совершенно действительно использованы в динамических порядках нагрузок на валу в автотранспорте до 200 киловатт механической мощности.
магнитный Более эффективный дисковый, который был помянут для бесконтактной передачи значительного вращающего момента с ведущего вала на ведомый вал показан на рис.2.
Он заключается из двух параллельных дисков 1, 2, сделанных из каждого немагнитного материала, рабочих больших вечных магнитов 3, 4, размещенных на этих дисках – раазноименными полюсами навстречу друг другу.
Коэффициент редукции скорости ведущего и ведомого валов 5, 6 подобного бесконтактного редуктора устанавливается соотношением числа магнитов на этих дисках.
Благодаря минимальным рабочим зазорам между дисковыми магнитами эта конструкция может быть использована и в силовых бесконтактных коробках скоростей на автотранспорте нового поколения и на многих других конструкциях.
Уже сейчас реально создание магнитных компактных бесконтактных редукторов на мощности от сотен ватт до 60 кВт, поскольку сила взаимного притяжения современных магнитов из сплавов типа « самарий – кобальт » на расстоянии долей мм достигает тысяч ньютонов С дальнейшим усовершенствованием магнитных материалов и постоянных магнитов магнитный редуктор вполне может передать до 100 – 150 кВт механической мощности.
T + A SACD 1250 R black Компания T + A представила четыре проигрывателя дисков, которые способны воспроизводить наиболее важнее музыкальные и видео форматы.
Они организованы на технологии конвертера, примененной в прошлых сериях, которая обеспечивает прекрасное качество звука, при этом сейчас проигрыватели имеют элитные системы загрузки, механизмы и декодеры, которые являются совершенно новыми разработками.
Дисковый механизм оборудован компонентами высочайшего качества : двигателями увеличенной надежности от Mabuchi, подшасси с превосходным затух
Подшипники являются наиболее разболтанным и хорошим элементом многих агрегатов от автомобиля до космического кораблика и ракеты.
Однако механические подшипники почти исчерпали собственное развитие.
Они располагают быстрейший износ, требуют регулярного ухода и летучи.
Кроме того, механическое подшипники имеют ограничение по скорости вращения, и надежности, что сужает их область применения.
бесконтактные Известны электромагнитные подшипники вращения.
Однако это довольно непростые и ценные приспособления.
Я знаю вообще два типа подшипников : качения ( как в машинке, йо – йо и т д ) и скольжения ( область применения авиация, продовольственная промышленность ).
Подшипник скольжения может представлять собой что угодно, хоть лыжи по снегу.
Подобно варианту – гидростатические ( смазка залита между кольцами ) и гидродинамическая ( смазку подают под давлением например насосом, и разжимают кольца, т.е. кольца вообще не соприкасаются ).
Считается, что на огромных скоростях здорово действуют на скольжении + смазка охлождает подшипник, к какому классу отнести магнитный я не знаю, спрос какого размера его можно сделать?
И на схеме видно что вместо духовного кольца выходит вал ?!
для присоединения его нужны муфты?
Подшипники ASB ( производства SNR ) серийно устанавливаются на следующие машины : Группа FIAT : Alfa – Romeo 145, 146, 147, 155, 156, 166, Fiat Seicento, Palio, Punto PSA : Citroen C3, C5, C8, Peugeot 206, 307, 807 Renault : Megane 2, Laguna, Espace IV, Trafic 2, Logane Группа VW : Audi A2, Seat Arosa, Leon, Skoda Fabia, VW Lupo, Polo ( производство FAG попатенту SNR ), Golf V, Passat, Octavia, Touran ( производство NSK попатенту SNR ), Touareg, Audi B8 BMW : Mini Porsche : Cayenne Ford : Focus, Mondeo ( FAG попатенту SNR ) Rover : 75 Volvo : S80 ( FAG попатенту SNR ) Продажа подшипников > >
Для верной работы шарикоподшипников, на них всегда необходима влиять определенная минимальная нагрузка.
Это особенно важно, когда подшипники работают при высочайших скоростях, когда силы инерции шариков и сепаратора, а также трение в смазочном материале могут оказывать отрицательное влияние на условия качения в подшипнике и вызвать проскальзывание шариков по дорожке качения, что приводит к повреждению дорожки качения.
Подшипники качения. Номинальная тепловая частота вращения. Расчет и коэффициенты – РТС-тендер
ГОСТ 32305-2013
Группа Г16
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОКП 46000
Дата введения 2015-07-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2009 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены”
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью “Инжиниринговый центр ЕПК” (ООО “ИЦ ЕПК”)
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 307 “Подшипники качения”
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 27 сентября 2013 г. N 59-П)
За принятие стандарта проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Молдова | MD | Молдова-Стандарт |
Российская Федерация | RU | Росстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 15312:2003* Rolling bearings – Thermal speed rating – Calculation and coefficients (Подшипники качения. Номинальная тепловая частота вращения. Расчет и коэффициенты) путем внесения дополнительных положений, что обусловлено различием размерных серий подшипников по стандартам ISO и ГОСТ, а также путем изменения нормативных ссылок, что обусловлено отсутствием соответствующих идентичных стандартов. При этом разделы 1, 3, 4, 5, 6, 7 и приложения А и Б идентичны, а дополнительные положения приведены в приложениях В и Г.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.
Разъяснение причин их внесения приведены в примечаниях в приложениях В и Г.
Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе “Нормативные ссылки” и в тексте стандарта на соответствующие модифицированные межгосударственные стандарты. Ссылки на международные стандарты, которые не приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе “Нормативные ссылки” и в тексте стандарта на соответствующие межгосударственные стандарты.
Информация о замене ссылок с разъяснением причин их внесения приведена в приложении Д.
Международный стандарт разработан подкомитетом ISO/ТС 4/SC 8 “Грузоподъемность и ресурс” технического комитета по стандартизации ISO/TC 4 “Подшипники качения” Международной организации по стандартизации (ISO).
Перевод с английского языка (en).
Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого разработан настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Росстандарте.
Степень соответствия – модифицированная (MOD)
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2013 г. N 1302-ст ГОСТ 32305-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Настоящий стандарт определяет номинальную тепловую частоту вращения подшипников, смазываемых методом масляной ванны, и устанавливает принципы расчета для нахождения значения данного параметра. Параметр, определенный в соответствии с настоящим стандартом, применим к подшипникам качения, выполненным по сериям и размерам стандартной конструкции или такой конструкции, которая с точки зрения трения может быть отнесена к подшипнику стандартной конструкции.
В большинстве случаев для стандартных узлов допустимая температура определяет максимум рабочей частоты вращения. Нагрев узла в таких случаях производится подшипником.
Данный стандарт не распространяется на упорные шариковые подшипники, поскольку кинематические эффекты в этих подшипниках не позволяют применять номинальную тепловую частоту вращения, определенную в данном стандарте.
Примечания
1 В приложениях А и Г приведены средние значения коэффициентов и . Коэффициент служит для расчета потерь на вязкое трение подшипника, смазываемого методом масляной ванны, a – для расчета потерь на механическое трение подшипника.
2 В приложении Б определены базовые условия при смазывании пластичным смазочным материалом. Базовые условия выбраны так, чтобы номинальная тепловая частота вращения при смазывании пластичным смазочным материалом была идентична номинальной тепловой частоте вращения при смазывании методом масляной ванны.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы*.
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. – Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 18854-2013 (ISO 76:2006) Подшипники качения. Статическая грузоподъемность
ГОСТ 24810-2013 Подшипники качения. Внутренние зазоры
ГОСТ 24955-81 Подшипники качения. Термины и определения
ГОСТ 25256-2013 Подшипники качения. Допуски. Термины и определения
ISO 15241:2012 Подшипники качения. Обозначение величин*
_______________
* Действует до введения ГОСТ, разработанного на основе ИСО 15241. Перевод стандарта имеется в ФГУП “СТАНДАРТИНФОРМ”.
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ 24955, ГОСТ 25256, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 номинальная тепловая частота вращения (thermal speed rating): Частота вращения внутреннего или тугого кольца, при которой достигается баланс между тепловой мощностью, производимой трением в подшипнике, и тепловым потоком, выделяемым через контактирующие с валом и корпусом поверхности подшипника, при базовых условиях.
Примечания
1 Номинальная тепловая частота вращения является одним из возможных критериев, которые позволяют сравнивать различные типы и размеры подшипников качения в отношении их пригодности для работы на высоких частотах вращения.
2 Механические и кинематические факторы, которые могли бы привести к дополнительным ограничениям частоты вращения, номинальная тепловая частота вращения не учитывает.
3.2 базовые условия (reference conditions): Условия, от которых зависит номинальная тепловая частота вращения:
a) средняя температура неподвижного наружного или свободного кольца подшипника, т.е. базовая температура, и средняя температура окружающей среды, т. е. базовая внешняя температура;
b) факторы, определяющие потери при трении в подшипнике, такие как:
– значение и направление нагрузки на подшипник;
– метод смазывания, тип смазочного материала, его кинематическая вязкость и количество;
– другие базовые условия;
c) тепловой поток, выделяемый подшипником качения, определяемый как произведение “базовой площади поверхности теплоотдачи подшипника” и “базовой плотности теплового потока, характерной для подшипника качения”.
Примечание – Теплоотдача при базовых условиях основана на экспериментальных значениях и представляет теплоотдачу реальных подшипниковых узлов. Тем не менее она независима от действительной конструкции подшипникового узла.
3.3 базовая площадь поверхности теплоотдачи (heat emitting reference surface area): Сумма площадей контакта между внутренним кольцом (тугим кольцом) и валом и между наружным кольцом (свободным кольцом) и корпусом, через которые происходит теплоотдача.
3.4 базовая нагрузка (reference load): Нагрузка на подшипник, определенная базовыми условиями, которая вызывает момент трения, зависящий от нагрузки.
3.5 базовый тепловой поток (reference heat flow): Тепловой поток, вызванный сопротивлением трения и выделяемый посредством теплопроводности через базовую поверхность теплоотдачи, когда подшипник работает при базовых условиях.
3.6 базовая плотность теплового потока (reference heat flow density): Отношение базового теплового потока к базовой площади поверхности теплоотдачи.
3.7 базовая внешняя температура (reference ambient temperature): Средняя температура окружающей среды подшипникового узла.
3.8 базовая температура (reference temperature): Средняя температура неподвижного наружного или свободного кольца подшипника при базовых условиях.
В настоящем документе применены обозначения, данные в ISO 15241, а также приведенные в таблице 1.
Таблица 1 – Обозначения и единицы измерения
Обозначение | Наименование | Единица измерения |
Базовая площадь поверхности теплоотдачи | мм | |
Ширина подшипника качения | мм | |
Базовая статическая осевая грузоподъемность по ГОСТ 18854 | Н | |
Базовая статическая радиальная грузоподъемность по ГОСТ 18854 | Н | |
Диаметр отверстия подшипника | мм | |
Средний диаметр подшипника | мм | |
Наружный диаметр тугого кольца роликового упорно-радиального сферического подшипника | мм | |
Наружный диаметр подшипника | мм | |
Внутренний диаметр свободного кольца роликового упорно-радиального сферического подшипника | мм | |
Коэффициент момента трения, независимого от нагрузки, при базовых условиях | – | |
Коэффициент момента трения, зависимого от нагрузки, при базовых условиях | – | |
Момент трения, независимый от нагрузки | Н·мм | |
Момент трения, независимый от нагрузки, при базовых условиях и номинальной тепловой частоте вращения | Н·мм | |
Момент трения, зависимый от нагрузки | Н·мм | |
Момент трения, зависимый от нагрузки, при базовых условиях и номинальной тепловой частоте вращения | Н·мм | |
Номинальная тепловая частота вращения | мин | |
Потеря мощности подшипника при базовых условиях на номинальной тепловой частоте вращения | Вт | |
Базовая нагрузка | Н | |
Базовая плотность теплового потока | Вт/мм | |
Ширина конического подшипника | мм | |
Угол контакта | ° | |
Базовая внешняя температура | °С | |
Базовая температура | °С | |
Кинематическая вязкость смазочного материала при базовых условиях (при базовой температуре подшипника качения) | мм/с | |
Базовый тепловой поток | Вт |
5.1 Основные положения
Базовые условия в этом стандарте главным образом основаны на рабочих условиях наиболее часто используемых типов и размеров подшипников.
5.2 Базовые условия, определяющие образование теплоты трения
5.2.1 Базовые температуры
Базовая температура подшипника на неподвижном наружном или свободном кольце равна 70°С.
Базовая внешняя температура равна 20°С.
5.2.2 Базовая нагрузка
5.2.2.1 Для радиальных и радиально-упорных подшипников с углом контакта от 0° до 45° включительно базовой нагрузкой является чисто радиальная нагрузка, составляющая 5% от базовой статической радиальной грузоподъемности ().
Для однорядного радиально-упорного подшипника базовая нагрузка относится к радиальной составляющей такой нагрузки, которая вызывает чисто радиальное смещение колец подшипника относительно друг друга.
5.2.2.2 Для упорных и упорно-радиальных подшипников с углом контакта более 45° до 90° включительно базовой нагрузкой является центральная осевая нагрузка, составляющая 2% от базовой статической осевой грузоподъемности ().
5.2.3 Смазывание
5.2.3.1 Смазочный материал: минеральное масло без противозадирных присадок, имеющее следующие значения кинематической вязкости при 70°С:
a) для радиальных и радиально-упорных подшипников 12 мм/с (32 мм/с при 40°С).
b) для упорных и упорно-радиальных подшипников 24 мм/с (68 мм/с при 40°С).
5.2.3.2 Метод смазывания: масляная ванна с уровнем масла, достигающем середины тела качения, находящегося в самом нижнем положении.
Примечание – Серединой шарика считают его центр. Серединой ролика считают точку пересечения средней плоскости ролика с осью ролика.
5.2.4 Другие базовые условия
5.2.4.1 Характеристики подшипника:
– размерный диапазон, как у подшипников стандартного типа с диаметром отверстия до 1000 мм включительно;
– внутренний зазор, соответствующий нормальной группе по ГОСТ 24810;
– подшипник, не снабженный контактными уплотнениями;
– двухрядные радиальные и радиально-упорные подшипники, а также двойные упорные подшипники полагают симметричными;
– для подшипников качения, в которых тела качения работают непосредственно по валу или корпусу, полагают, что поверхности качения вала или корпуса эквивалентны во всех отношениях дорожкам качения колец подшипников, которые они заменяют.
5.2.4.2 Схема размещения подшипника:
– ось вращения подшипника – горизонтальна;
Примечание – Для упорных роликовых цилиндрических и роликовых игольчатых подшипников следует обратить внимание, происходит ли доставка смазочного материала к самым верхним телам качения.
– наружное или свободное кольцо – неподвижно;
– установка радиально-упорного подшипника – с нулевым рабочим зазором.
5.3 Базовые условия, определяющие теплоотдачу
5.3.1 Базовая площадь поверхности теплоотдачи
Следующие площади поверхности определены как базовые площади поверхностей теплоотдачи .
а) Для радиальных и радиально-упорных подшипников, за исключением роликовых конических подшипников, см. рисунок 1 и формулу (1).
Рисунок 1
(1)
b) Для роликовых конических подшипников, см. рисунок 2 и формулу (2).
Примечание – Полная ширина подшипника, используемая вместо каждой конкретной ширины кольца, дает результаты, которые значительно лучше сходятся с опытными данными.
Рисунок 2
(2)
с) Для роликовых упорных цилиндрических подшипников и роликовых упорных игольчатых подшипников, см. рисунок 3 и формулу (3).
Рисунок 3
(3)
d) Для роликовых упорно-радиальных сферических подшипников, см. рисунок 4 и формулу (4).
Рисунок 4
(4)
5.3.2 Базовая плотность теплового потока
Базовая плотность теплового потока определена как:
. (5)
При нормальных условиях применения могут быть приняты следующие значения базовой плотности теплового потока , если разность базовых температур и равна 50°С.
Для радиальных и радиально-упорных подшипников (см. рисунок 5, кривая 1):
– при не более 50000 мм0,016 Вт/мм;
– при более 50000 мм Вт/мм.
Для упорных и упорно-радиальных подшипников (см. рисунок 5, кривая 2)
– при не более 50000 мм 0,020 Вт/мм;
– при более 50000 мм Вт/мм.
1 – радиальные и радиально-упорные подшипники
2 – упорные и упорно-радиальные подшипники
X – базовая площадь поверхности теплоотдачи , мм
Y – базовая плотность теплового потока , Вт/мм
Рисунок 5
Расчет номинальной тепловой частоты вращения основан на энергетическом балансе в узле подшипника качения при базовых условиях. Потеря мощности в подшипнике при базовых условиях на номинальной тепловой частоте вращения равна тепловому потоку, выделяемому подшипником:
. (6)
Потерю мощности на трение в подшипнике, работающем при номинальной тепловой частоте вращения при базовых условиях, вычисляют следующим образом:
, (7)
, (8)
. (9)
Поток теплоотдачи подшипника качения при базовых условиях вычисляют исходя из базовой плотности потока теплоотдачи и базовой площади поверхности теплоотдачи :
. (10)
Исходя из равенства (7) для потери мощности на трение и равенства (10) для выделяемого теплового потока уравнение для определения номинальной тепловой частоты вращения принимает следующий вид:
. (11)
Номинальную тепловую частоту вращения определяют из уравнения (11) методом последовательных приближений, который приведен в приложении В.
Максимальная допустимая частота вращения подшипника может ограничиваться различными условиями, как например, допустимая температура (наиболее частое условие, лежащее в основе ограничения), обеспечение удовлетворительного смазывания с учетом центробежных сил, предотвращение разрушения компонентов подшипника, кинематика качения, вибрация, производство шума, наличие уплотнений и т.д.
В данном стандарте как ограничительное условие для определения скоростных возможностей подшипника используется температура подшипника.
Скоростные возможности выражаются в виде номинальной тепловой частоты вращения. Она рассчитывается при единых базовых условиях. Номинальная тепловая частота вращения может существенно отличаться от частоты вращения уже ранее опубликованной производителями подшипников в их каталогах, поскольку базовые условия, избранные для данного стандарта, могут быть иными.
Трение в подшипнике преобразуется в тепло, вследствие чего температура подшипника повышается до тех пор, пока не будет достигнут баланс между производством тепла и теплоотдачей.
Момент трения, независимый от нагрузки, , учитывает вязкое трение в подшипнике и зависит от типа подшипника качения, размера (среднего диаметра подшипника качения), частоты вращения и условий смазывания. Эти условия включают в себя метод смазывания, тип смазочного материала, его кинематическую вязкость и количество.
Момент трения, зависимый от нагрузки, , учитывает механическое трение и зависит от типа подшипника качения, размера (среднего диаметра подшипника качения), значения и направления нагрузки.
Фактическая плотность теплового потока может отличаться от принятых в данном стандарте значений, завися от изменений сопротивления трения, согласно уравнению для потока тепловыделения. Например, конструкция корпуса, условия окружающей среды и трение в подшипнике имеют большое влияние на плотность теплового потока.
Приложение А
(справочное)
Таблица А.1 содержит значения коэффициентов и для различных типов подшипников без контактных уплотнений, которые используются в расчете номинальной тепловой частоты вращения из уравнения (11).
Значения данных коэффициентов являются результатом обширных экспериментальных исследований и анализа опытных данных, взятых из литературы.
Хотя значения и имеют естественный разброс, среднее значение в таблице 1 дано без указания допусков, что делает возможным вычислять единую номинальную тепловую частоту вращения.
Коэффициенты и зависят от типа подшипника.
Размерные серии, на которые ссылается таблица А.1, определены в ISO 15 [1] и ISO 104 [2].
Таблица А.1 – Коэффициенты и
Тип подшипника | Размерная серия | ||
Шариковые радиальные однорядные подшипники | 18 | 1,7 | 0,00010 |
28 | 1,7 | 0,00010 | |
38 | 1,7 | 0,00010 | |
19 | 1,7 | 0,00015 | |
39 | 1,7 | 0,00015 | |
00 | 1,7 | 0,00015 | |
10 | 1,7 | 0,00015 | |
02 | 2 | 0,00020 | |
03 | 2,3 | 0,00020 | |
04 | 2,3 | 0,00020 | |
Шариковые радиальные самоустанавливающиеся подшипники | 02 | 2,5 | 0,00008 |
22 | 3 | 0,00008 | |
03 | 3,5 | 0,00008 | |
23 | 4 | 0,00008 | |
Шариковые радиально-упорные однорядные подшипники 22°45° | 02 | 2 | 0,00025 |
03 | 3 | 0,00035 | |
Шариковые радиально-упорные подшипники, двухрядные или сдвоенные однорядные | 32 | 5 | 0,00035 |
33 | 7 | 0,00035 | |
Шариковые четырехконтактные подшипники | 02 | 2 | 0,00037 |
03 | 3 | 0,00037 | |
Роликовые цилиндрические однорядные подшипники с сепаратором | 10 | 2 | 0,00020 |
02 | 2 | 0,00030 | |
22 | 3 | 0,00040 | |
03 | 2 | 0,00035 | |
23 | 4 | 0,00040 | |
04 | 2 | 0,00040 | |
Роликовые цилиндрические однорядные подшипники без сепаратора | 18 | 5 | 0,00055 |
29 | 6 | 0,00055 | |
30 | 7 | 0,00055 | |
22 | 8 | 0,00055 | |
23 | 12 | 0,00055 | |
Роликовые цилиндрические двухрядные подшипники без сепаратора | 48 | 9 | 0,00055 |
49 | 11 | 0,00055 | |
50 | 13 | 0,00055 | |
Роликовые игольчатые подшипники | 48 | 5 | 0,00050 |
49 | 5,5 | 0,00050 | |
69 | 10 | 0,00050 | |
Роликовые сферические подшипники | 39 | 4,5 | 0,00017 |
30 | 4,5 | 0,00017 | |
40 | 6,5 | 0,00027 | |
31 | 5,5 | 0,00027 | |
41 | 7 | 0,00049 | |
22 | 4 | 0,00019 | |
32 | 6 | 0,00036 | |
03 | 3,5 | 0,00019 | |
23 | 4,5 | 0,00030 | |
Роликовые конические подшипники | 02 | 3 | 0,00040 |
03 | 3 | 0,00040 | |
30 | 3 | 0,00040 | |
29 | 3 | 0,00040 | |
20 | 3 | 0,00040 | |
22 | 4,5 | 0,00040 | |
23 | 4,5 | 0,00040 | |
13 | 4,5 | 0,00040 | |
31 | 4,5 | 0,00040 | |
32 | 4,5 | 0,00040 | |
Роликовые упорные цилиндрические подшипники | 11 | 3 | 0,00150 |
12 | 4 | 0,00150 | |
Роликовые упорные игольчатые подшипники | 5 | 0,00150 | |
Роликовые упорно-радиальные сферические подшипники | 92 | 3,7 | 0,00030 |
93 | 4,5 | 0,00040 | |
94 | 5 | 0,00050 | |
Роликовые упорно-радиальные сферические подшипники модифицированного исполнения (оптимизированная внутренняя конструкция) | 92 | 2,5 | 0,00023 |
93 | 3 | 0,00030 | |
94 | 3,3 | 0,00033 | |
Размерные серии для упорных роликовых игольчатых подшипников в соответствии с ISO 3031 [3]. | |||
Приложение Б
(справочное)
Б.1 Основные положения
Номинальная тепловая частота вращения при смазывании пластичным смазочным материалом рассчитывается тем же образом, что и при смазывании методом масляной ванны.
У подшипников с пластичным смазочным материалом момент трения, не зависимый от нагрузки, , не является постоянным в течение времени работы. Поэтому базовая температура , равная 70°С, определяется как температура, которая достигается после работы в течение от 10 до 20 часов, когда номинальная тепловая частота вращения при базовых условиях, приведенных в Б.2 и Б.3, будет равна номинальной тепловой частоте вращения при смазывании методом масляной ванны.
Б.2 Условия смазывания
Для смазывания пластичным смазочным материалом приняты следующие базовые условия.
Тип смазочного материала: литиевый мыльный пластичный смазочный материал на основе минерального масла. Кинематическая вязкость базового масла от 100 мм/с до 200 мм/с при 40 °С (например 150 мм/с при 40°С).
Количество смазочного материала: примерно 30% от свободного объема подшипника.
Б.3 Коэффициенты и
После работы в течение от 10 до 20 часов принимается то же значение коэффициента , что и при смазывании методом масляной ванны. Сразу после повторного смазывания можно применять удвоенное значение коэффициента при смазывании методом масляной ванны. В конце длительного рабочего периода, непосредственно перед повторным смазыванием, можно принять значение для смазывания методом масляной ванны, уменьшенное на 25%, однако в этом случае следует рассматривать риск масляного голодания.
Значение коэффициента , для консистентной смазки то же самое, что и при смазывании методом масляной ванны.
Приложение В
(справочное)
В.1 Принять опорную частоту вращения 1000 мин. Тогда номинальная тепловая частота вращения выражается через опорную частоту вращения и безразмерный параметр следующим образом
(В.1)
Принять параметр смазки
(В.2)
и параметр нагрузки
. (В.3)
В качестве и следует принять числовые значения, вычисленные по формулам (В.2) и (В.3), когда значения величин, входящих в эти формулы, выражены в единицах, указанных в таблице 1.
В.2 Уравнение (11) для номинальной тепловой частоты вращения при принятых параметрах преобразуется в уравнение для
. (В.4)
Уравнение (В.4) решают методом Ньютона. В качестве начального приближения следует принять минимум из двух значений
. (В.5)
Последующие приближения следует вычислять по рекуррентной формуле
. (В.6)
Вычисления последующих приближений прекращают, когда абсолютное значение разности между двумя последними приближениями станет меньше 10. В качестве решения уравнения (В.4) принимают последнее приближение. Номинальную тепловую частоту вращения вычисляют по формуле (В.1), где в качестве принято решение уравнения (В.4).
В.3 Приближенное решение уравнения (В.4) при условиях
0,0110 и 0,0110
можно вычислить по формуле
. (В.7)
Приложение Г
(справочное)
Таблица Г.1 содержит значения коэффициентов и для различных типов подшипников без контактных уплотнений, которые используются в расчете номинальной тепловой частоты вращения из уравнения (11).
Таблица Г.1 аналогична таблице А.1 (приложение А), однако размерные серии, на которые ссылается таблица Г.1, даны в соответствии с ГОСТ 3478-2012 [4].
Таблица Г.1 – Коэффициенты и для размерных серий по ГОСТ 3478
Тип подшипника | Размерная серия | ||
Шариковые радиальные однорядные подшипники | 18 | 1,7 | 0,00010 |
28 | 1,7 | 0,00010 | |
38 | 1,7 | 0,00010 | |
19 | 1,7 | 0,00015 | |
39 | 1,7 | 0,00015 | |
71 | 1,7 | 0,00015 | |
01 | 1,7 | 0,00015 | |
02 | 2 | 0,00020 | |
03 | 2,3 | 0,00020 | |
04 | 2,3 | 0,00020 | |
Шариковые радиальные самоустанавливающиеся подшипники | 02 | 2,5 | 0,00008 |
05 | 3 | 0,00008 | |
03 | 3,5 | 0,00008 | |
06 | 4 | 0,00008 | |
Шариковые радиально-упорные однорядные подшипники 22°45° | 02 | 2 | 0,00025 |
03 | 3 | 0,00035 | |
Шариковые четырехконтактные подшипники | 02 | 2 | 0,00037 |
03 | 3 | 0,00037 | |
Роликовые цилиндрические однорядные подшипники с сепаратором | 01 | 2 | 0,00020 |
02 | 2 | 0,00030 | |
05 | 3 | 0,00040 | |
03 | 2 | 0,00035 | |
06 | 4 | 0,00040 | |
04 | 2 | 0,00040 | |
Роликовые цилиндрические однорядные подшипники без сепаратора | 18 | 5 | 0,00055 |
29 | 6 | 0,00055 | |
31 | 7 | 0,00055 | |
05 | 8 | 0,00055 | |
06 | 12 | 0,00055 | |
Шариковые радиально-упорные подшипники, двухрядные или сдвоенные однорядные | 32 | 5 | 0,00035 |
33 | 7 | 0,00035 | |
Роликовые игольчатые подшипники | 48 | 5 | 0,00050 |
49 | 5,5 | 0,00050 | |
69 | 10 | 0,00050 | |
Роликовые сферические подшипники | 39 | 4,5 | 0,00017 |
31 | 4,5 | 0,00017 | |
41 | 6,5 | 0,00027 | |
37 | 5,5 | 0,00027 | |
47 | 7 | 0,00049 | |
05 | 4 | 0,00019 | |
32 | 6 | 0,00036 | |
03 | 3,5 | 0,00019 | |
06 | 4,5 | 0,00030 | |
Роликовые конические подшипники | 02 | 3 | 0,00040 |
03 | 3 | 0,00040 | |
03 | 4,5 | 0,00040 | |
31 | 3 | 0,00040 | |
29 | 3 | 0,00040 | |
21 | 3 | 0,00040 | |
05 | 4,5 | 0,00040 | |
06 | 4,5 | 0,00040 | |
13 | 4,5 | 0,00040 | |
37 | 4,5 | 0,00040 | |
32 | 4,5 | 0,00040 | |
Роликовые цилиндрические двухрядные подшипники без сепаратора | 48 | 9 | 0,00055 |
49 | 11 | 0,00055 | |
51 | 13 | 0,00055 | |
Роликовые упорные цилиндрические подшипники | 01 | 3 | 0,00150 |
02 | 4 | 0,00150 | |
Роликовые упорные игольчатые подшипники | 5 | 0,00150 | |
Роликовые упорно-радиальные сферические подшипники | 92 | 3,7 | 0,00030 |
93 | 4,5 | 0,00040 | |
94 | 5 | 0,00050 | |
Роликовые упорно-радиальные сферические подшипники модифицированного исполнения (оптимизированная внутренняя конструкция) | 92 | 2,5 | 0,00023 |
93 | 3 | 0,00030 | |
94 | 3,3 | 0,00033 | |
Для всех размерных серий. Для подшипников с углом контакта 20°. Для подшипников с углом контакта 20°. | |||
Приложение Д
(справочное)
Обозначение и наименование международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование межгосударственного стандарта |
ISO 76:2006 Подшипники качения. Статическая грузоподъемность | MOD | ГОСТ 18854-2013 (ISO 76:2006) Подшипники качения. Статическая грузоподъемность |
Внесенные технические отклонения обеспечивают выполнение требований настоящего стандарта | ||
[1] | Международный стандарт | Подшипники качения. Радиальные и радиально-упорные подшипники. Присоединительные размеры, общая программа (Rolling bearings – Radial bearings – Boundary dimensions, general plan) |
[2] | Международный стандарт | Подшипники качения. Упорные и упорно-радиальные подшипники. Присоединительные размеры, общая программа (Rolling bearings – Thrust bearings – Boundary dimensions, general plan) |
[3] | Международный стандарт | Подшипники качения. Упорная сборка игольчатых роликов и сепаратора, упорные кольца. Присоединительные размеры и допуски (Rolling bearings – Thrust needle roller and cage assemblies, thrust washers – Boundary dimensions and tolerances) |
[4] | Межгосударственный стандарт | Подшипники качения. Присоединительные размеры |
[5] | Palmgren, A., Ball and Roller Bearing Engineering, 3rd ed., Burbank, Philadelphia, 1959 (Техника шариковых и роликовых подшипников) | |
УДК 621.822:006.74 | МКС 21.100.20 | Группа Г16 | ОКП 46000 |
Ключевые слова: подшипники качения, номинальная тепловая частота вращения, расчет, коэффициенты, базовые условия, теплота трения, теплоотдача | |||
Updating… FAG шпиндельные подшипники_en.rar (9365k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:16 INA опоры поворотные_404_en.rar (8016k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:18 INA цилиндрические линейные направляющие_ru.rar (19149k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:22 INA шарнирные подшипники_208_en.rar (5422k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:24 NSK общий каталог 1102_en.rar (6385k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:27 NTN oбщий каталог 2202_en.rar (6713k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:26 SNR конические роликоподшипники_en.rar (496k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:28 SNR корпусные подшипники TC09_RU.rar (6583k) Ltd. STALRING, 15 авг. 2012 г., 11:12 SNR радиально-упорные шарикоподшипники_en.rar (641k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:29 SNR сферические шарикоподшипники_en.rar (936k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:30 SNR цилиндрические роликоподшипники_en.rar (415k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:31 SNR шарикоподшипники_en.rar (1916k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:32 SNR шарнирные подшипники_en.rar (17209k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:35 Timken конические роликоподшипники_ru.rar (4034k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:38 Timken сферические роликоподшипники_ru.rar (2128k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:39 Timken цилинрические роликоподшипники_ru.rar (1447k) Ltd. STALRING, 8 авг. 2012 г., 02:40 |
Как правильно выбрать подшипник – Руководства по покупкам DirectIndustry
Для выбора подшипника, вам необходимо учитывать несколько важных факторов. Первым фактором является нагрузка, которую может выдерживать подшипник. Существует два типа нагрузки:
— осевая нагрузка : параллельная оси вращения
— радиальная нагрузка : перпендикулярная оси.
Каждый тип подшипника специально разработан для поддержки осевой или радиальной нагрузки. Некоторые подшипники могут выдерживать обе нагрузки: в этом случае, речь идет о комбинированных нагрузках. Если вам необходимо работать с комбинированными нагрузками, мы советуем вам выбирать конические роликовые подшипники. Если вам нужен подшипник, который выдерживает большую радиальную нагрузку, то мы рекомендуем вам роликовый цилиндрический подшипник. С другой стороны, если ваш подшипник должен выдерживать менее важные нагрузки, то шарикового подшипника может быть достаточно, и цена его часто ниже.
Скорость вращения — это еще один важный элемент, который нужно учитывать. Некоторые подшипники могут выдерживать большие скорости. Наличие сепаратора у роликовых цилиндрических подшипников и игольчатых подшипников позволяет выдерживать большую скорость, чем подшипники без сепаратора. Однако, выбор более высокой скорости иногда уменьшает возможную нагрузку.
Вы также должны учитывать возможное наличие несоосности; некоторые подшипники, например, двухрядные шариковые подшипники, не подходят при случаях несоосности. Вам нужно будет обратить внимание на конструкцию подшипника: подшипники с вкладышем и сферические подшипники позволяют легко поддерживать эту несоосность. Мы советуем вам остановить ваш выбор на подшипниках с автоматическим выравниванием , которые автоматически исправляют этот дефект, вызванный изгибом вала или ошибками установки.
Условия использования имеют принципиальное значение при выборе идеального подшипника. Поэтому необходимо проанализировать среду применения подшипников. Подшипники могут подвергаться ряду загрязнений. Действительно, некоторые виды использования могут быть источником шума, ударов и / или вибраций. С одной стороны, подшипник должен противостоять этим воздействиям, с другой стороны, не представлять собой препятствие.
Еще один существенный элемент, который следует учитывать, — это срок службы подшипника. Несколько факторов, такие как скорость или повторное использование, могут повлиять на долговечность подшипника.
Выбор уплотнительного устройства необходим для обеспечения правильной и долговечной работы подшипника; необходимо следить за тем, чтобы подшипник всегда был хорошо защищен от любых загрязнений и внешних веществ, таких как пыль, вода, коррозионные жидкости или использованная смазка. Этот выбор зависит от типа смазки, условий окружающей среды (и, следовательно, от типа загрязнений), давления жидкости и скорости вращения. Давление жидкости является определяющим фактором при выборе уплотнительного устройства. Если давление высокое (например, порядка 2 — 3 бар), то идеально подойдет механическое уплотнение. В противном случае, выбор будет напрямую связан с типом смазки, масло это или жир. Например, для жировой смазки наиболее часто используемыми решениями являются: перегородки или шайбы, узкие обрабатываемые или рифленые проходы; в случае смазки маслом уплотнительное устройство часто сопровождается наличием канавки для извлечения масла.
Условия использования подшипника также могут повлиять на ваш выбор, особенно в выборе крепления подшипника. Необходимо также учитывать упорность и точность, необходимые для того или иного типа использования подшипника. В некоторых случаях вы можете применить предварительную нагрузку при установке вашего подшипника, чтобы увеличить его упорность. Кроме того, предварительная нагрузка будет оказывать положительное влияние на срок службы подшипника и уровень шума вашей системы. Внимание, выбор предварительной нагрузки (радиальный или осевой) зависит от упорности всех частей, вычисленной с помощью программного обеспечения или тестов.
В ваши критерии отбора вы также должны включить идеальный материал для вашего подшипника. Подшипники могут быть металлическими, пластиковыми или керамическими. Материал подшипника зависит от типа использования. Мы рекомендуем вам выбирать подшипники наиболее устойчивые к сжатию. Следует, однако, отметить, что используемый материал влияет на цену подшипника.
Скоростной параметр подшипников: скорость вращения подшипника
Их разделяют по многочисленным параметрам, таким как размер, форма тел качения и т.д. Существует следующая классификация подшипников по скорости вращения:
♻️ нормальная – до 1000 об/мин;
♻️ повышенная – до 10000 об/мин;
♻️ высокая – от 10000 об/мин;
♻️ сверхвысокая – от 100000 об/мин.
Подшипники, которые обладают наивысшей скоростью вращения, являются: радиально-упорными с маленькими размерами, самоустанавливающиеся двухрядные и другие. К подшипникам скольжения скоростного назначения относят гидравлические и пневматические подшипники. Чем больше размеры диаметра, тем ниже скорость.
Для повышения скоростных параметров производители стремятся изменить их конструктивные особенности. Использование керамики при изготовлении колец и шариков значительно увеличивает обороты, благодаря ее твердости. Керамические элементы имеют малую силу трения и высокую прочность.
Выбор смазочных материалов играет не малую роль в увеличении скорости вращения подшипников, она должна обладать малой вязкостью и защищать элементы подшипника от коррозии.
▶▶▶ Как подобрать подшипник по диаметру вала читайте в нашей статье ◀◀◀
Использование первых двух видов подшипников довольно распространено, это сельское хозяйство и промышленность. Высокоскоростные подшипники применяют в промышленности для скоростного оборудования (вентиляторы, насосы, электродвигатели). Сверхвысокоскоростные подшипники используются в оборудованиях самолетов, ракет, военной техники и других устройствах.
Для определенного оборудования требуется определенный вид подшипника, который будет подходить по всем параметра и обеспечит его безопасной и долговременной работой.
Наш интернет магазин подшипников представляет широкий ассортимент подшипников по цене производителя. Быстрая доставка осуществляется по всей территории Украины курьерскими службами. Уникальный подбор подшипников позволит заказать любой корпус для подшипника без каких либо трудностей.
Японские инженеры изобрели подшипники, не требующие смазки / Хабр
Обычный подшипник
Японские инженеры из компании Coo Space придумали, как можно снизить трение в подшипниках качения и избавиться от необходимости периодически их смазывать. Им удалось исключить из конструкции сепаратор путём нехитрых модификаций внешнего кольца подшипника.
Подшипники качения изобрели очень давно. Ошибочно первый опыт использования тел качения для уменьшения трения приписывают древним египтянам. На самом деле, самый ранний экземпляр подшипника относится к римскому вращающемуся столу, датируемому 40 годом до Н.Э. Леонардо Да Винчи (куда же без него) использовал их в чертежах своего вертолёта около 1500 года. А первый вариант подшипников с сепаратором предложил в 17-м веке Галилей.
Сейчас подшипники можно найти в подавляющем большинстве механизмов. От роликов и велосипеда до мотоцикла, от автомобиля до вертолёта, от жёстких дисков до вентиляторов. Лучшего способа снизить трение вращения пока не придумали – если не считать экзотической, сложной и дорогой магнитной подвески.
Шарики между кольцами обычного подшипника используются для того, чтобы снизить трение между движущимися частями. Но если использовать шарики без сепаратора, они будут догонять и тереться друг об друга, что наоборот приведёт к повышенному трению. А сепаратор тоже вносит свою лепту в сопротивление качению. В результате, любые подшипники требуют смазки, а редкие подшипники без сепараторов ограничены в скорости вращения ввиду повышенного истирания.
Однажды японские изобретатели налили себе крепкого зелёного чаю и задумались. Если проблема только в том, что шарики трутся друг об друга, нельзя ли сделать так, чтоб они не встречались? Оказалось – можно.
Принцип действия
Если сделать во внешнем кольце углубления, то шарики, проходя эти выемки, будут замедляться, а затем – ускоряться. В результате такого «рваного» ритма шарики не догоняют и не трутся друг об друга. И такой конструкции не требуется ни сепаратор, ни смазка. Назвали её Autonomus Decentralized Bearing (автономные децентрализованные подшипники).
И кружит, и кружит, и кружит
Пока компания успешно делает прототипы и уже получает заказы с разных концов света на свои чудо-подшипники. Снижение трения на порядок и устранение необходимости периодического обслуживания увеличит энергоэффективность и снизит себестоимость будущих механизмов.
Типы подшипников в вентиляторах Sunon
Вентиляторы компании «Sunon» в своей работе используют 3 варианта подшипников:
- качения,
- скольжения,
- Vapo подшипник.
Каждый из них отличается друг от друга ценой, функционалом и техническими характеристиками. В нашем обзоре мы разберем по полочкам работу каждого подшипника по отдельности.
Вентиляторы с подшипниками скольжения
Корпуса данных моделей создаются из классического пластика типа UL94V-0 или алюминия. Подобные технологии обладают отличными прочностными характеристиками. Как правило, ротор вентилятора изготавливается из термопластика.
- При отвесном монтаже (ось вращения горизонтальна) средняя продолжительность стабильной эксплуатации подшипника скольжения доходит до тридцати тысяч часов.
- Горизонтальная установка уменьшает среднее время работы до 50%.
Эти подшипники отлично функционируют в условиях повышенной влажности и сухости, температура эксплуатации подшипников скольжения варьируется от +25°C до +40°C.
Вентиляторы с подшипниками качения (шарикоподшипник)
Настоящими трудягами в мире охлаждения являются подшипники качения. Функционируют они как в холодных, так и в самых жарких температурных условиях (от минимум -10°C до максимум 70°C),работа в подобных температурных режимах делает их настоящими универсалами.
Перед покупкой вентилятора с шарикоподшипниками важно изучить ключевые характеристики подшипников качения, ведь одним из их главных недостатков является излишняя шумность при работе. Но несмотря на этот минус, они добротно функционируют в любом положении (вертикальном и горизонтальном) и работают до 60-70 тысяч часов.
Подшипник качения состоит из внутреннего и внешнего кольца, тела качения и сепаратора. Он плохо функционирует в условиях влажности и повышенной сухости, но отлично показывают себя при работе в средних температурных режимах (от +25°C до +40°C).
Вентиляторы с подшипниками «Vаро»
Кроме стандартных подшипников качения и скольжения, производителем «Sunon» была разработана уникальная технология MagLev (от слов «магнитная левитация»),позволяющая объединить достоинства обоих типов подшипников и минимизировать их недостатки. Более известно это решение под названием «Vаро подшипник».
Как же он устроен? По сути, это модернизированный подшипник скольжения, в котором специальная система магнитов образует магнитное поле, компенсирующее собственный вес ротора. В результате при работе ротор левитирует в магнитном поле, почти не касаясь стенок втулки. Подобные технологии уменьшают износ, смягчают вибрацию в процессе работы и делают вращения вентилятора практически бесшумным, что положительным образом сказывается на звуковом восприятии работы вентилятора.
Для некоторых моделей с подшипником Vapo рабочая температура может быть выше 70°C. Единственным минусом является более высокая стоимость, относительно качения и скольжения. Но для качественной и продолжительной работы это – то, что надо. Технология Vаро отлично держится на протяжении всего периода эксплуатации и очень эффективно функционирует как при средних температурах (от +25°C до +40°C),так и в условиях повышенной влажности и сухости.
Итак, ещё раз перечислим преимущества вентиляторов с VAPO подшипником:
- Возможность работы в любом положении.
- Низкий уровень шума.
- Большой срок службы (до 60 тысяч часов).
- Возможность работы при высоких температурах.
- Отлично функционирует при повышенной влажности и сухости.
Интернет-магазин Sunon.ru является официальным дилером бренда Sunon на территории Российской Федерации. На нашем сайте вы можете ознакомиться с наиболее полным каталогом Sunon и выбрать наиболее подходящий вентилятор для охлаждения оборудования.
Выбор и внедрение подшипников вращения для ваших систем перемещения
Шариковые подшипники
В шарикоподшипникахв качестве тел качения используются шарики. Целью шарикоподшипника является уменьшение трения при вращении и поддержка радиальных и осевых нагрузок. В шарикоподшипниках используются уплотнения, удерживающие смазку и не допускающие попадания частиц, что продлевает срок службы. Прецизионные шарикоподшипники используются в высокопроизводительных приложениях на различных рынках, включая автоматизацию, аэрокосмическую промышленность, робототехнику, здравоохранение и станкостроение.
Радиальные шарикоподшипники
Радиальные шарикоподшипники— это рабочие лошадки, широко доступные в различных размерах, материалах и ценах. Они могут работать на очень высоких скоростях и обеспечивают хороший отвод тепла. Добавление сепараторов помогает разделять шарики, уменьшая трение и повышая эффективность. Радиальные шарикоподшипники имеют меньшую грузоподъемность, чем радиально-упорные подшипники, из-за угла контакта и меньшего количества шариков. Это важно иметь в виду — перегрузка может привести к повреждению поверхности, такому как бринеллирование, растрескивание или истирание, что приведет к преждевременному выходу из строя.
Радиально-упорные шарикоподшипники
Не каждая нагрузка является чисто осевой или чисто радиальной. Радиально-упорные подшипники предназначены для гибридных радиально-осевых нагрузок. Внешняя дорожка качения имеет приподнятый буртик для поддержки нагрузки поперек угла контакта. Угол контакта увеличивает грузоподъемность подшипника, позволяя ему выдерживать большую нагрузку в направлении тяги.
Одиночный радиально-упорный подшипник может воспринимать усилие только в одном направлении. В результате эти подшипники почти всегда используются парами, при этом отдельные подшипники ориентированы с противоположными углами контакта, так что между двумя подшипниками система может поддерживать осевое усилие в обоих направлениях.Точные детали конфигураций различаются: подшипники могут располагаться спиной к спине, лицом к лицу, в тандеме или по отдельности на противоположных концах вала. Ориентация «спина к спине» лучше всего подходит для поддержки моментных нагрузок. Ориентация «лицом к лицу» допускает смещение, что делает ее подходящей для таких задач, как поддержка конца шарико-винтовой передачи. Тандемные подшипники устанавливаются в одну сторону, что ограничивает их выдерживание осевой нагрузки только в одном направлении, но почти в два раза большей величины; потребуется дополнительный подшипник, чтобы воспринимать тягу в противоположном направлении.
Выбор материала сепаратора дает дополнительные степени свободы. В радиально-упорных подшипниках обычно используются пластмассовые или фенольные сепараторы. Фенольные сепараторы, как правило, несколько прочнее пластиковых и лучше удерживают смазку в течение более длительного срока службы.
Упорные шарикоподшипники
Многие приложения предъявляют высокие требования к размеру и весу. Подшипники тонкого сечения обеспечивают плавное движение в очень узком форм-факторе. Из-за своего размера они имеют меньшую грузоподъемность.Следует соблюдать осторожность при определении размера.
Подшипники тонкого сечения
Современное производство делает акцент на максимальном повышении эффективности рабочего оборудования (OEE) и увеличении времени безотказной работы. Мониторинг состояния является важным инструментом для достижения этой цели. Данные о состоянии дают представление о состоянии, работе и производительности оборудования, объектов и даже производимой продукции. Обычно это включает в себя такие факторы, как температура, давление, влажность, вибрация, ток или напряжение.Например, повышение температуры двигателя может указывать на разрушение смазки. Появление всплеска в частотном спектре вибрации насоса может указывать на эрозию лопастей. Повышенное потребление тока может указывать на изношенные подшипники или шестерни. Благодаря этим типам информации группы технического обслуживания могут более эффективно устранять неисправности, а также в первую очередь помогать предотвращать их.
Посадки и допуски подшипников качения
[Таблица 1] Распространенные проблемы и решения
|
Примеры конструкции подшипников качения
Пример на [Рис.1] основан на «вращении внутренней обоймы/сохранении внешней обоймы».
Выбор посадки подшипника в зависимости от диаметра вала
Переходная посадка или посадка с натягом выбирается для обеспечения того, чтобы вал и внутреннее кольцо всегда вращались вместе.
[Таблица 2] Пример выбора посадок (радиальные подшипники)
|
Выбор посадок для отверстий держателя подшипника
Посадка с зазором должна быть выбрана для простоты сборки и предотвращения любой деформации наружных/внутренних колец подшипников. Как правило, используется посадка с зазором (H7). В случае применения с малой нагрузкой можно использовать (H8) или (G7), когда ожидаются большие колебания температуры.
[Таблица 3] Примеры выбора посадки для отверстий (радиальные подшипники)
|
Проблема вращения наружного кольца
Фото: Getty Images / nantonov
На первый взгляд может показаться, что подшипник качения с вращением внутреннего кольца (вала) или вращением наружного кольца на самом деле мало чем отличается с точки зрения работы подшипников.Чтобы дать некоторое представление, большинство применений подшипников с вращением внутреннего кольца (более 95 процентов).
Таким образом, конструкция стандартного подшипника ориентирована на применение с вращением внутреннего кольца. Большинство может не думать, что вращение внутреннего или наружного кольца имеет значение, но подшипники с вращением на наружном кольце обычно менее надежны, чем подшипники с вращением на внутреннем кольце. Ниже приведены случаи и связанные с ними проблемы.
Подшипники с тремя дорожками качения
Подшипник с тройной дорожкой качения, с которым я работал в течение многих лет, использовался в некоторых специально разработанных валках газетной бумажной фабрики, которые имели три кольца и два набора роликов.Набор внутренних роликов имеет вращающееся внешнее кольцо, а набор внешних роликов имеет вращающееся внутреннее кольцо. Посмотрев в конце 1980-х годов видео о том, как смазка течет через внутреннее кольцо, установленное в лаборатории. Это было частью исследования проблем с комплектом внутренних подшипников, которые беспокоили многих пользователей.
На видео показана эффективность подачи масла в подшипник, который имел дополнительные вводы смазки во внутреннее кольцо подшипника. В то время все основные производители подшипников работали над решением проблемы.Одним из решений было увеличить подачу масла к проблемному комплекту роликов (что демонстрировалось на видео). Это было сделано для того, чтобы решить типичную диагностику неадекватной смазки, типичную для того, что наблюдалось.
Другим решением этой проблемы стало изменение конструкции внутреннего подшипникового узла на более узкий подшипник с роликами меньшего размера. Хотя это решение не учитывало предполагаемый вид отказа, оно устраняло более тонкую проблему, а именно проскальзывание роликов.Эта проблема связана с тем, как «катится» сферический ролик, когда внешнее кольцо вращается вокруг роликов и стационарного внутреннего кольца, и, что более важно, когда это вращение внешнего кольца связано с угловым смещением.
Происходит следующее: направление движения ролика начинает отклоняться от направления качения, поскольку внутреннее и внешнее кольца становятся более несоосными. Это произошло с бумажной фабрикой, которая использовала один и тот же подшипник с тремя дорожками качения в двух разных машинах, и их надежность в одном приложении была хуже, чем в другом.При исследовании применений валок с меньшей надежностью имел большее всасывание, что могло вызвать больший изгиб вала, поддерживающего внутреннее кольцо самого внутреннего стационарного кольца. Эта разница в выравнивании самого внутреннего кольца была связана с меньшей надежностью, которая была вызвана разницей в направлении прокатки и траектории прокатки.
В качестве визуализации понаблюдайте за задними колесами 18-колесного прицепа, когда он поворачивает за угол.Шина вращается, но направление ее вектора находится под углом к направлению качения, в результате чего она скользит по дороге. По сути, это то, что происходило с роликами во внешнем кольце вращающегося сферического роликоподшипника. При использовании менее массивного ролика эффект скольжения ролика по дорожке снижается и снижается до такой степени, что скользящее движение не приводит к сцеплению с поверхностью, что и было основной причиной проблемы.
Герметичные подшипники
В приведенном выше примере считалось, что проблема связана со смазкой, но это не так, это не означает, что смазка и конкретно консистентная смазка не затрагиваются.При вращении наружного кольца смазка всегда выбрасывается на наружную обойму подшипника, и даже когда он не перекатывается в зоне контакта, на него действует центростремительная сила вращения. В отличие от случая, когда внутреннее кольцо вращается, на смазку, находящуюся на заплечиках внешней обоймы, действует только сила тяжести.
Центростремительная сила, действующая на смазку, вытягивает масло из смазки. Вращение наружного кольца приводит к постоянному центрифугированию смазки.Если нет уплотнения или средств удержания, смазка сама вытечет из подшипника. Даже с уплотнением отделенное масло может проникать через уплотнение, поскольку типичные уплотнения, встроенные в подшипник, не предназначены для уплотнения на границе раздела наружного кольца, они предназначены для уплотнения на границе раздела внутреннего кольца и под давлением центростремительной силы вполне вероятно, что отделенное масло будет просачиваться через поверхность раздела уплотнение/наружное кольцо.
Таким образом, на фабриках по производству газетной бумаги есть два применения, в которых это проблематично: канатные шкивы и расправляющие валки.Оба имеют вращение по внешнему кольцу и оба имеют низкую надежность. Шариковые подшипники в канатных шкивах могут прослужить два года, тогда как тот же подшипник в электродвигателе может прослужить 10 лет. Другое приложение, разбрасыватель, растягивает лист бумаги, чтобы предотвратить появление складок. Хотя подшипнику требуется больше смазки для смазывания вращающихся подшипников наружного кольца, пользователи неохотно добавляют дополнительную смазку, поскольку, когда они это делают, она выталкивается из подшипника на готовый лист бумаги, превращая его в отходы.
Вращающееся кольцо подшипника играет важную роль в работе подшипника. Применениям с вращением наружного кольца следует уделить особое внимание с точки зрения частоты повторного смазывания и точности центровки. Нельзя просто предполагать, что подшипник будет работать с той же надежностью, что и другие устройства, использующие тот же подшипник. MRO
___________
Дуглас Мартин (Douglas Martin) — инженер по тяжелому машиностроению из Ванкувера. Он специализируется на проектировании вращающегося оборудования, анализе отказов и смазке.Свяжитесь с ним по электронной почте [email protected].
Понимание механических подшипников – студенческий урок
В мире производства и машиностроения, где машины широко используются, подшипник является механическим компонентом, который почти неизбежен. Термин образован от глагола «нести». Подшипники можно найти во всех видах машин, но в основном они выполняют свою работу под землей.
Механический компонент ограничивает относительное движение между двумя частями желаемым движением.подшипники могут быть спроектированы так, чтобы обеспечивать свободное линейное перемещение подвижных частей или свободное вращение вокруг фиксированной оси. Он может предотвратить движение, контролируя векторы нормальных сил, действующих на движущиеся части.
Прочитайте все, что вам нужно знать о механической пружине
Основная функция подшипника — способствовать вращению объектов и уменьшать механическое трение между ними. Сегодня мы рассмотрим определение, функции, детали, классификацию, типы, принцип работы и схему подшипников, используемых в механике.
Что такое подшипник?Подшипник — это механическая деталь, обеспечивающая линейное или вращательное движение и уменьшающая трение между двумя объектами. Это облегчает движение, снижает усталость и повышает скорость и эффективность между частями.
Поскольку валы, которые должны вращаться, используются в различных типах машин, подшипники должны быть частью, обеспечивающей их большие преимущества. Механическая часть широко используется в автомобилях, самолетах, электрогенераторах, холодильниках, кондиционерах, пылесосах, а также в бытовой технике.Судя по списку применений этого подшипника, мы, люди, не можем без них обойтись.
Каковы функции подшипников?Ниже приведены функции подшипников, поскольку они служат для различных применений:
Помимо обеспечения бесперебойной работы машин, подшипники выполняют следующие две основные функции.
- Уменьшение трения и обеспечение легкости вращения
Поскольку трение является наиболее частым явлением между двумя вращающимися валами, особенно при отсутствии смазки.Между деталями используются подшипники, чтобы сделать вращение более плавным. Обратите внимание, что некоторые подшипники допускают смазку. Потребление энергии сокращается, так как трение уменьшается.
- Подшипник защиты части, поддерживающей вращение и удерживающей положение вала t
Еще одно основное назначение механического компонента — выдерживать большое усилие между вращающимся валом и частью, поддерживающей вращение. Подшипники поддерживают точное положение вращающегося вала.
Читать: Техническое обслуживание
Какие бывают типы подшипников?Различные типы подшипников подразделяются на два: радиальные подшипники (кронштейн вращающегося вала) и упорные подшипники (поддерживающие осевую нагрузку).
Эти типы подшипников работают с различными осевыми и радиальными нагрузками. Однако их отличие в том, что перпендикулярная опора намного прочнее других типов. Ниже приведены различные типы подшипников, предназначенные для восприятия осевых или радиальных нагрузок:
Шарикоподшипники:Шариковые подшипники рассчитаны на то, чтобы выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки.Они используются в различных приложениях различных размеров, поскольку подшипники получают номенклатуру, основанную на телах качения, и имеют равные доли с шарикоподшипниками.
Эти типы подшипников широко используются в автомобильной промышленности для таких деталей, как рулевое управление, силовая передача, карданный вал и т. д. Их также можно увидеть на бытовом оборудовании и других промышленных машинах.
Шариковые подшипникимогут выдерживать меньший вес, а также они имеют уникальную конструкцию, способную выдерживать нагрузки и иметь уникальную конструкцию.Части шарикоподшипника включают внутреннюю обойму, внешнюю обойму, шарик качения и сепаратор.
Внутренняя обойма – это деталь, входящая во вращающийся вал, стремящийся вращать ось, а внешняя обойма закреплена на корпусе. Шарик качения передает нагрузку через ось, а сепаратор предотвращает столкновение шариков с другими.
Конические роликоподшипники:Конические роликоподшипники рассчитаны на большие осевые и радиальные нагрузки.Они широко используются в автомобилестроении благодаря тому, что на них можно поднимать тяжелые грузы, не разрушая колеса. Эти типы подшипников обычно начинаются с серийного номера «3».
Детали конического роликоподшипника включают внутреннее и наружное кольца, между которыми расположены конические ролики. Внутреннее кольцо с телом качения образует узел, который индивидуально насаживается на наружное кольцо.
Коническая поверхность расширяется, чтобы обеспечить зацепление в одной точке на валу подшипника.Это указывает на то, что условия качения тел качения оптимизированы.
Осевая грузоподъемность этого подшипника определяется углом контакта, который соответствует углу внешней поверхности дорожки качения.
Шариковые упорные подшипники:Шариковые упорные подшипники могут выдерживать осевые нагрузки при низких скоростях и малом весе. На барных стульях принято удерживать сиденье, так как оно содержит элементы качения. Слово «толчок» указывает на передачу осевых нагрузок или осевых нагрузок.Шариковый упорный подшипник обычно начинается с серии «5».
Упорный роликовый подшипник:Упорный роликовый подшипник может выдерживать большие осевые нагрузки, часто встречающиеся в трансмиссии автомобиля для поддержки косозубых шестерен. Осевая нагрузка воспринимается подшипником.
Как работает подшипник?Работа подшипника довольно проста и понятна. Он состоит из шарика и внутренней части на внешней гладкой поверхности, по которой катится. Шарик имеет тот же вес, что и груз, и сила груза позволяет подшипнику вращаться.
Посмотрите видео, чтобы получить полное представление о работе подшипников:
В заключение, подшипник является отличным компонентом, цель которого состоит в том, чтобы обеспечить простое как рациональное, так и прямолинейное перемещение между двумя объектами. Мы рассмотрели различные типы подшипников, которые, как мы говорим, делятся на два типа; радиальный и упорный подшипник.
Это все для этой статьи. Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей.Спасибо!
испытаний подшипников вращения на прогиб | Вспомогательное оборудование
Одним из наиболее часто упускаемых из виду элементов проверки вышки экскаватора является подшипник вращения. Хотя ожидается некоторый прогиб в системе, если подшипник слишком ослаблен или имеет чрезмерный люфт, это может указывать на то, что подшипник вращения изношен и нуждается в замене. Это также может быть признаком ударной нагрузки стрелы. Если не решить проблему, отклонение, превышающее максимально допустимое, создаст локальные нагрузки, вызывающие необратимую деформацию и, возможно, преждевременный выход подшипника из строя.
Экскаваторные вышки обычно выполняют большую часть своей работы в одной и той же общей зоне вращения, что приводит к неравномерному износу и чрезмерному отклонению, влияя на точность и производительность буровых работ. Испытание на прогиб подшипника вращения также имеет решающее значение для авиационных устройств. Несмотря на то, что процесс аналогичен, инструкции по позиционированию стрелы будут различаться в зависимости от того, является ли устройство надцентровым или нецентральным антенным устройством. Эта статья относится конкретно к экскаваторным вышкам.
Экскаваторные вышки обычно выполняют большую часть своей работы в одной и той же общей зоне вращения, что приводит к неравномерному износу и чрезмерному прогибу.
Важно измерить прогиб стрелы в соответствии с инструкциями производителя. Это испытание рекомендуется проводить ежегодно по мере старения и увеличения износа машины или в соответствии с рекомендациями производителя.
Шаг за шагом
После установки оборудования в месте, свободном от препятствий сверху, расположите стрелу в месте, где она чаще всего используется во время работы.Обычно это бордюр грузовика или 45 градусов вперед или назад от этого положения.
Полностью выдвиньте вторую секцию стрелы и опустите шнек, поместив его на опору выносной опоры в том месте, где шнек касается земли (см. рис. 1). Если установка не оборудована шнеком, установите достаточное количество опор выносных опор так, чтобы головка шкива соприкасалась с опорами опор. Медленно опустите стрелу и остановитесь чуть выше опор выносных опор. Это позволяет использовать стрелу в соответствии с методиками испытаний каждый раз, когда измеряется прогиб подшипника вращения.
Рис. 1. Полностью выдвиньте вторую секцию стрелы и опустите шнек, поместив его на опору выносных опор в том месте, где шнек касается земли.
Затем прикрепите циферблатный индикатор с магнитным основанием к подставке, расположив наконечник перпендикулярно краю нижней пластины поворотного стола и на заданном радиусе индикатора (см. рис. 2). Обратитесь к руководству по техническому обслуживанию конкретного устройства, чтобы узнать радиус для вашей модели. Убедитесь, что вы знаете, в какую сторону вращается циферблатный индикатор, когда он движется, чтобы записать правильное показание.Затем обнулите циферблатный индикатор, убедившись, что циферблатный индикатор перемещается не менее чем на 0,25 дюйма в обоих направлениях.
Рис. 2. Прикрепите циферблатный индикатор с магнитным основанием к подставке, расположив наконечник перпендикулярно краю нижней пластины поворотного стола и на указанном радиусе индикатора.
Медленно и осторожно опустите головку шкива или шнек на опору выносной опоры. Сверяясь с манометром гидравлического давления, опускайте стрелу до тех пор, пока манометр не покажет от 1600 до 1800 фунтов на квадратный дюйм.(Примечание. Эти значения относятся к оборудованию Terex Utilities и могут различаться в зависимости от марки и модели.)
Число на циферблатном индикаторе соответствует прогибу подшипника вращения. Запишите число и сравните его с максимально допустимым отклонением подшипника, указанным в инструкциях производителя. Если значение превышает максимально допустимый прогиб подшипника, необходимо заменить подшипник вращения.
И последний совет: рекомендуется измерять прогиб в одном и том же месте стрелы и радиусе циферблатного индикатора каждый раз, когда выполняется этот тест, чтобы обеспечить согласованные измерения, которые можно сравнивать на протяжении всего срока службы машины.Отметка положения циферблатного индикатора кернером или краской позволит последовательно повторять тест в будущем. UP
Примечание автора: Информация, представленная здесь, взята из технического совета Terex Utilities №4. Технические советы предоставляют дополнительную информацию по часто задаваемым вопросам, которые получают наши представители по обслуживанию, и являются дополнением к инструкциям в руководстве по обслуживанию. Чтобы найти Технические советы, посетите terex.com/utilities, нажмите «Поддержка», затем выберите «Технические советы».Технический совет № 4 можно найти в категории продуктов Digger Derrick.
Автор: Клинт Дэвис — технический специалист национальной службы Terex с 32-летним опытом работы в Terex. Он обладает обширными знаниями в области производства и испытаний экскаваторных вышек и обучался в Terex в течение последних 7 лет.
шариковый подшипник | механика | Британика
шариковый подшипник , один из двух членов класса подшипников качения, или так называемых антифрикционных подшипников (другим членом класса является роликовый подшипник).Функция шарикоподшипника состоит в том, чтобы соединить два элемента машины, которые движутся друг относительно друга таким образом, чтобы сопротивление трению движению было минимальным. Во многих приложениях один из элементов представляет собой вращающийся вал, а другой – неподвижный корпус.
Шариковый подшипник состоит из трех основных частей: двух кольцевых дорожек с канавками и нескольких шариков из закаленной стали. Гонки одинаковой ширины, но разного диаметра; меньший, входящий внутрь большего и имеющий на внешней поверхности канавку, крепится на своей внутренней поверхности к одному из элементов машины.Большая обойма имеет канавку на своей внутренней поверхности и прикреплена на своей внешней поверхности к другому элементу машины. Шарики заполняют пространство между двумя дорожками качения и катятся с пренебрежимо малым трением в канавках. Шарики свободно удерживаются и разделяются с помощью фиксатора или клетки.
Викторина Британника
Изобретатели и изобретения
Наши первые человеческие предки изобрели колесо, но кто изобрел шариковый подшипник, уменьшающий трение при вращении? Пусть крутятся колеса в вашей голове, проверяя свои знания об изобретателях и их изобретениях в этой викторине.
Наиболее распространенный шарикоподшипник с одним рядом шариков обычно классифицируется как радиальный шарикоподшипник (, т. е. , предназначенный для восприятия нагрузок, перпендикулярных оси вращения), но его способность выдерживать осевые или упорные нагрузка ( т. е. нагрузка, параллельная оси вращения) может превышать его радиальную грузоподъемность. Радиально-упорный подшипник имеет одну сторону канавки внешней дорожки, срезанную, чтобы можно было вставить больше шариков, что позволяет подшипнику воспринимать большие осевые нагрузки только в одном направлении.Такие подшипники обычно используются парами, чтобы можно было воспринимать высокие осевые нагрузки в обоих направлениях. Зазоры в однорядном шарикоподшипнике настолько малы, что невозможно допустить заметного смещения вала относительно корпуса. Один тип самоустанавливающегося подшипника имеет два ряда шариков и сферическую внутреннюю поверхность на внешнем кольце. Для чисто осевых нагрузок используются упорные шариковые подшипники, состоящие из двух пластин с канавками и шариками между ними. Выдающимся преимуществом шарикоподшипника перед подшипником скольжения является его низкое начальное трение.Однако при скоростях, достаточно высоких для образования несущей масляную пленку, трение в подшипнике скольжения может быть меньше, чем в шарикоподшипнике.
Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эми Тикканен.Оценка условий нагрузки на подшипники вращающегося оборудования
Введение
Подшипники качения являются одним из наиболее важных компонентов машин, и их правильный выбор является чрезвычайно важным этапом проектирования любого вращающегося оборудования.
Процессы, необходимые для выбора подходящих подшипников для данного применения, для определения их правильного расположения и оценки правильной величины предварительного натяга/зазора, требуют глубоких знаний, практического опыта и инженерной точности, которые должны использоваться в следующих основных шаги расчета:
- Во-первых, оценка условий нагрузки каждого подшипника вращающегося оборудования как в статических условиях, так и при эксплуатации
- Во-вторых, оценка того, как нагрузка подшипника распределяется между телами качения внутри каждого подшипника
- Наконец, оценка работы подшипника на основе условий контакта между каждым элементом качения и контактными поверхностями.
Суть: для оценки работы подшипников крайне важно оценить условия нагрузки каждого подшипника вращающегося оборудования. В этой статье представлены несколько подходов с плюсами и минусами, с акцентом на ограничения и возможности.
Различные подходы к оценке условий нагрузки на подшипники
Для выполнения вышеуказанных шагов расчета доступно несколько методов расчета: некоторые из них упрощены, но они могут быстро дать надежные результаты; другие более сложны, требуют времени, но более точны.Очевидно, что по мере увеличения сложности становится необходимым специальное программное обеспечение для расчета, чтобы эффективно решать фоновые модели расчета.
В зависимости от количества и качества доступной информации, а также времени, доступного для получения необходимых результатов, существуют различные методы, которые можно использовать для определения распределения нагрузки в каждом подшипнике вращающегося оборудования:
- Традиционный подход : полезно быстро оценить порядок величины нагрузок в приложениях с одним или двумя подшипниками
- Подход вал-подшипник-корпус : полезно выполнить более точный расчет для любого расположения подшипники с учетом геометрии подшипника, вала и корпуса и их взаимного взаимодействия
- Системный подход : полезно проверять и оптимизировать подшипниковые узлы и систему в целом, принимая во внимание как реальную геометрию различных частей, так и взаимодействий между различными компонентами
- Подход системной динамики : полезно понять и динамическое поведение любого вращающегося оборудования с помощью полного анализа переходных процессов.
Кроме того, следует отметить, что каждый из вышеперечисленных подходов обеспечивает различный уровень точности: допущения и упрощения, сделанные в фоновых численных моделях, должны быть хорошо известны, чтобы правильно интерпретировать результаты.
Традиционный подход
Традиционный подход позволяет оценить нагрузку на подшипник в приложениях, основанных на одиночном валу, опирающемся на один или два подшипника, с помощью изостатических моделей свободно опертых балок.
Этот метод идеален для быстрого подбора подшипников: имея минимум информации о геометрии вала и условиях эксплуатации, можно оценить нагрузку на подшипник для широкого спектра применений.
В примере, показанном на рисунке, традиционный метод может быстро определить, какая часть приложенной нагрузки (F) приходится на каждую опору.
Однако с гиперстатическими конструкциями (вал, поддерживаемый более чем двумя подшипниками) нелегко обращаться, и для оценки распределения приложенной силы на различные опоры необходимы более сложные модели.
Кроме того, одним из основных предположений является то, что подшипники бесконечно жесткие по отношению к радиальным смещениям и что они не оказывают сопротивления вращению.
Кроме того, поскольку внутренняя геометрия подшипника не требуется, считается, что нагруженные тела качения покрывают зону нагрузки ~180 градусов без каких-либо дополнительных подробных расчетов.
Подход “вал-подшипник-корпус”
Предположения , введенные традиционным подходом в отношении жесткости подшипника (= сопротивления смещениям и вращениям), не всегда близки к действительности.На самом деле каждый тип подшипников ведет себя по-разному: не все типы подшипников подходят для большого вращения и/или больших осевых отклонений; некоторые другие типы предназначены для того, чтобы выдерживать такие деформации. Однако для лучшего понимания поведения подшипников важно знать их внутреннюю геометрию. Кроме того, от этого зависит жесткость подшипника: примечательно, что разница в несколько микрометров внутреннего зазора может привести к существенно различному поведению в отношении смещения и вращения.
Жесткость подшипника является одним из фундаментальных «элементов головоломки», который учитывается в подходе «вал-подшипник-корпус». Окончательное равновесие зависит от нескольких комбинированных факторов жесткости: вала, корпуса и подшипников. Поскольку важен каждый микрометр, точная оценка поведения подшипника зависит также от реальных условий эксплуатации, особенно от скорости вращения и температуры. Кроме того, посадки, используемые для крепления подшипника на валу и внутри гнезд корпуса, также являются чрезвычайно важным элементом, который следует учитывать.На самом деле посадки, частота вращения и температура сильно меняют начальный технологический зазор подшипника на рабочий (см. также уменьшение зазора).
Кроме того, как показано на рисунке, с учетом реальной внутренней геометрии подшипников, а также геометрии вала и корпуса и монтажных посадок решение такой системы не такое, как предлагает традиционный метод:
- Правый подшипник может заполнить более сильное уменьшение зазора из-за другой геометрии корпуса и, возможно, подходит для
- Правый и левый подшипники могут иметь различную жесткость из-за разницы в рабочем внутреннем зазоре
- Подшипники развивают изгибающие моменты из-за конечного вращения жесткость, обеспечиваемая шарикоподшипником
- Из-за разного внутреннего зазора условия нагрузки подшипника могут быть разными, даже если нагрузка расположена в середине вала.
Кроме того, для упорных подшипников, таких как конические роликоподшипники и радиально-упорные шарикоподшипники, необходимо точно оценить правильное значение предварительного натяга/зазора, используемого в каждой группе: оптимальное значение обеспечит максимальный срок службы в данных условиях эксплуатации. условия (подробнее на этой странице). Соответствующее количество микрон, необходимое для достижения этого оптимального состояния, является одной из самых сложных операций для измерения в цехе. В этом случае численное моделирование очень помогает быстро справиться с операцией предварительной загрузки.
Системный подход
Как было обнаружено выше, рассмотрение подшипников внутри гибкого корпуса, а не жестко закрепленных на фундаменте, дает разные результаты: на поведение подшипника влияет взаимодействие с тем, что с ним связано. Кроме того, во многих случаях корпуса могут иметь формы, которые сложно представить простыми трубами. Корпус с большим количеством ребер жесткости может влиять на поведение подшипника и, следовательно, на условия его внутренней нагрузки среди тел качения.В этих случаях сложная геометрия корпуса создает неравномерно распределенную жесткость, заставляющую подшипник реагировать по-разному по окружности; опять же, внутреннее распределение нагрузки между телами качения может отклоняться от ожидаемой картины типичной зоны нагрузки. Если доступна трехмерная геометрия корпуса, жесткость таких компонентов может быть рассчитана для правильной оценки с помощью передовых численных методов. Таким образом можно лучше понять, как посадочные места подшипников могут перемещаться в пространстве и как они деформируются под нагрузкой.Фактически, одной из мощных возможностей системного подхода является оценка овализации как колец, так и посадочных мест подшипников. В общем, с повышенным уровнем гибкости зона нагрузки также увеличивается с соответствующим уменьшением нагрузки на тела качения. При более низком уровне контактной нагрузки на дорожку качения оценка работы подшипника автоматически увеличивается.
Подход системной динамики
Вышеуказанные методы однозначно статические или квазистатические: не учитывается изменение во времени, и инерция не играет роли в равновесии сил, действующих на систему.Однако скорость вращения может учитываться для оценки дополнительных центробежных сил, действующих на вращающиеся части.
В действительности рабочие условия достигаются после фазы запуска: на такой фазе амплитуда приложенных сил меняется во времени, прежде чем выйти на стабильное плато.
Чтобы иметь возможность смоделировать эту фазу запуска, необходим анализ переходных процессов для решения уравнения движения: в полной версии силового равновесия эффекты инерции из-за массы системы (m) становятся важным элементом для считать.Этот вид анализа также используется, когда приложенные нагрузки изменяются во времени: например. ударные, высокоскоростные, роторно-динамические приложения и т. д. В этих усовершенствованных моделях все компоненты подшипника (тела качения, кольца, сепаратор и т. д.) перемещаются в рамках определенных ограничений, моделируемых с помощью контактных элементов. Поскольку силы изменяются во времени, перемещения также изменяются во времени, и контактные элементы должны иметь возможность работать с условиями контакта, изменяющимися во времени. Следует отметить, что для оценки точного динамического поведения подшипника требуется много информации. нужны, т.грамм. внутренняя геометрия тел качения, геометрия сепаратора, профили дорожек качения, свойства и модели материалов, зависящие от температуры, и т. д. Для обработки всех этих входных данных и правильного решения сложных числовых схем требуется очень сложное программное обеспечение, способное работать на мощных компьютерах. , например высокопроизводительный кластер (HPC).
Выводы
Подшипники являются важным элементом любого вращающегося оборудования. Правильный выбор подшипника начинается с правильной оценки условий нагрузки на каждую опору: в зависимости от объема доступной информации можно использовать несколько подходов для получения необходимых результатов.В зависимости от ситуации один подход может быть предпочтительнее другого: плюсы и минусы были представлены, чтобы помочь читателю сделать сознательный выбор, прежде чем приступать к оценке рабочих характеристик подшипника.