Цилиндрические роликоподшипники
однорядные, бессепараторные
- Более высокая допускаемая нагрузка, чем у подшипников с сепаратором
- Высокая радиальная жесткость
- Подходят только для низкой частоты вращения
Благодаря максимальному количеству тел качения однорядные, бессепараторные цилиндрические роликоподшипники способны воспринимать высочайшие радиальные усилия. Эти подшипники обладают повышенной жесткостью и особенно хорошо подходят для компактных конструкций. Предельная частота вращения бессепараторных подшипников существенно ниже частоты вращения цилиндрических роликоподшипников с сепаратором. Однорядные, бессепараторные цилиндрические роликоподшипники являются разборными, что упрощает их монтаж и демонтаж. Они подходят для низкой частоты вращения и лишь условно пригодны для компенсации угловой погрешности.
Габаритные размеры и допуски
Однорядные, бессепараторные цилиндрические роликоподшипники стандартно поставляются компанией KRW в соответствии с DIN 620-2 (допуски для подшипников качения) и ISO 492 (радиальные подшипники: размеры и допуски) с нормальным классом допуска (PN). Все другие — отклоняющиеся от этого или специальные — классы допуска следует указывать при заказе.
Бессепараторные цилиндрические роликоподшипники, конструктивный вариант NCF
Конструктивное исполнение подшипников
Однорядные, бессепараторные цилиндрические роликоподшипники являются разборными и разъемными подшипниками, которые поставляются в конструктивных вариантах NCF и NJG. Подшипники NCF имеют внутреннее кольцо с двумя неподвижными бортами и наружное кольцо с одним неподвижным бортом. Стопорная шайба на безбортовой стороне наружного кольца препятствует выпадению роликов в собранном состоянии.
Внимание: Бессепараторные цилиндрические роликоподшипники не обязательно конструируются как неразъемные подшипники. Поэтому демонтаж может привести к выпадению тел качения. См. дополнительную маркировку.
Бессепараторные цилиндрические роликоподшипники, конструктивный вариант NJG
Подшипники NJG имеют два неподвижных борта на наружном кольце и один борт на внутреннем кольце. Этот вариант конструкции подшипника оснащен неразъемным комплектом роликов, который упрощает монтаж и демонтаж подшипника. Оба варианта способны воспринимать односторонние осевые усилия и используются в качестве опорных подшипников. Односторонний неподвижный борт обеспечивает осевое центрирование вала относительно корпуса в одном направлении.
Профилирование роликов и распределение напряжений в цилиндрических подшипниках — сравнительный анализ: без профилирования (слева), с профилированием (справа)
Цилиндрические роликоподшипники KRW стандартно рассчитываются с оптимизированными контактными поверхностями между телами и дорожками качения. Логарифмическое профилирование цилиндрических роликов позволяет избежать разрушающих напряжений на кромках даже в условиях очень высоких нагрузок.
Однорядные, бессепараторные цилиндрические роликоподшипники подходят для восприятия максимальных радиальных усилий и обладают особенно высокой радиальной жесткостью.
Зазор в подшипнике
Однорядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники KRW стандартно поставляются в соответствии с DIN 620-4 (радиальный зазор в подшипнике) и ISO 5753-1 (подшипники качения: зазор в подшипнике) с нормальным зазором в подшипнике (CN), но также могут поставляться во всех классах зазора с ограниченным или специальным зазором. Детали подшипника качения одного типа взаимозаменяемы с деталями подшипника качения другого типа с таким же регламентированным зазором в подшипнике. В случае с классами зазора меньше CN или классами ограниченного зазора взаимозамена деталей подшипников исключена, поскольку эти детали подогнаны друг под друга.
| ||||||||
Специальная дополнительная маркировка
| V | заполненный роликами (бессепараторный) |
| VH | заполненный роликами (бессепараторный), неразъемный |
Компенсация угловой погрешности
Однорядные бессепараторные цилиндрические роликоподшипники лишь в ограниченной степени подходят для компенсации смещений. Допустимое смещение внутреннего кольца и наружного кольца относительно друг друга зависит от размера подшипника, внутренней конструкции подшипника, рабочего зазора, а также действующих сил и моментов. Смещения ведут к ненадлежащему движению тел качения, вызывая дополнительные напряжения в подшипнике, сокращающие срок его службы.
Частота вращения
Компания KRW различает предельную кинематическую частоту вращения nG и термическую контрольную частоту вращения nth. Предельная кинематическая частота вращения — это практическое механическое предельное значение, которое основывается на механической эксплуатационной прочности подшипника качения в зависимости от монтажных условий и смазки. Запрещается превышать предельную частоту вращения даже в оптимальных эксплуатационных условиях без предварительного согласия компании KRW.
Термическая контрольная частота вращения представляет собой параметр равновесия между теплотой, выделяемой в подшипнике вследствие трения, и отводимым тепловым потоком. Это значение указано в стандарте DIN ISO 15312 (подшипники качения: термическая контрольная частота вращения).
Допустимые значения рабочей температуры
Допустимая рабочая температура подшипника определяется в зависимости от материала сепаратора, размерной устойчивости деталей подшипника (колец и тел качения), а также смазочного материала. Подшипники KRW стандартно стабилизированы с расчетом на температуру до 200 °C (S1). По запросу компания KRW поставляет подшипники качения, рассчитанные на более высокие рабочие температуры.
Расчет размеров
Для подшипников, испытывающих динамические нагрузки
Формула расчета срока службы по ISO 281 L10 = (C/P)p для подшипников, испытывающих динамические нагрузки, исходит из эквивалентной нагрузки (P), воздействующей с постоянной направленностью и постоянной силой. Для расчета P необходимы расчетные коэффициенты и отношение осевой и радиальной нагрузки.
Динамическая эквивалентная нагрузка на подшипник P
а) Плавающие подшипники
Для цилиндрического роликоподшипника в условиях только радиальной нагрузки, который функционирует как плавающий подшипник, справедливо следующее:
| P | динамическая эквивалентная нагрузка | [кН] |
| Fr | динамическая радиальная сила | [кН] |
б) Фиксированные подшипники
Эквивалентный срок службы радиальных цилиндрических роликоподшипников с осевой нагрузкой, т. е. цилиндрических роликоподшипников с бортами на внутреннем и наружном кольце для осевого ведения вала, зависит от отношения Fa/Fr (осевое усилие / радиальное усилие). Динамическая эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по следующей формуле:
| P | динамическая эквивалентная нагрузка | [кН] |
| Fr | динамическая радиальная сила | [кН] |
| Fa | динамическая осевая сила | [кН] |
| e | Расчетный коэффициент, см. таблицу | [-] |
| Подшипники размерной серии | Расчетный коэффициент e |
| 18 | 0,2 |
| 22, 29, 30, 23 | 0,3 |
Если Fa/Fr > e, то следует обратиться в инженерно-технологическую службу компании KRW.
Для подшипников, испытывающих статические нагрузки
В случае с подшипниками с очень низкой частотой вращения (n x dm ≤ 4.000 мм/мин) расчет динамической нагрузки не применим. Статический коэффициент запаса S0 рассчитывается по:
| S0 | статический коэффициент запаса (из таблицы подшипников) | [-] |
| C0 | статическая допускаемая нагрузка | [кН] |
| P0 | статическ эквивалентная нагрузка на подшипник | [кН] |
| n | частота вращения подшипника | [об/мин] |
| dm | средний диаметр подшипника [dm = (D+d)/2] | [мм] |
Статическая несущая способность
Допустимая динамическая осевая несущая способность
Стойкость к осевым нагрузкам цилиндрического роликоподшипника с бортами на внутреннем и наружном кольце прежде всего зависит от теплового баланса подшипника и тем самым от условий смазки и соотношения сил трения. При воздействии осевой нагрузки на подшипник в контактной зоне между торцевой стороной роликов и бортом всегда должна быть несущая смазочная пленка. Для применения нижеуказанного уравнения должны быть выполнены следующие рабочие условия:
- коэффициент вязкости κ ≥ 2
- максимальное смещение внутреннего и наружного кольца относительно друг друга ≤ 1 угловой минуты
- При смазывании консистентной смазкой необходимо следить за тем, чтобы в точку контакта попадало достаточное количество консистентной смазки
- Рекомендуется использовать присадки
| FaH | Допустимая гидродинамическая предельная нагрузка | [N] |
| fb | Для бессепараторных подшипников: 0,0061 | [-] |
| dm | Средний диаметр подшипника | [мм] |
| n | Частота вращения | [об/мин] |
| ν | Рабочая вязкость | [мм²/с] |
В случае с цилиндрическихми роликоподшипниками, испытывающими осевые нагрузки, нагруженные борта требуют опоры по всей высоте бортов. Высота бортов приведена в таблицах подшипников.
Минимальная радиальная нагрузка
Для надежной эксплуатации подшипника качения требуется параметр минимальной нагрузки. При падении нагрузки ниже минимального значения возможно проскальзывание. Минимальная радиальная нагрузка для однорядных, бессепараторных цилиндрических роликоподшипников ориентировочно составляет 1,67 % от статической допускаемой нагрузки C0 подшипника. При падении параметра ниже этого значения следует обращаться в инженерно-технологическую службу компании KRW.
