Конические роликоподшипники
однорядные, с подгонкой
- Восприятие высоких осевых и радиальных усилий
- Предлагаются в различных классах предварительного натяга
- Двустороннее восприятие опрокидывающих моментов
Однорядные конические роликоподшипники имеют наклонные дорожки качения внутреннего и наружного кольца и соответствующий угол контакта, передающий усилия. В результате этого под действием осевой нагрузки постоянно возникает радиальная нагрузка и наоборот, в связи с чем конические роликоподшипники всегда комбинируются попарно. Наряду с радиальными усилиями, однорядные конические роликоподшипники с подгонкой способны также воспринимать осевые и комбинированные усилия и подходят для средней и высокой частоты вращения. Однорядные конические роликоподшипники являются разборными, что позволяет монтировать внутреннее и наружное кольца независимо друг от друга.
Габаритные размеры и допуски
Однорядные конические 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.
Стандарты
Основные габаритные размеры однорядных конических роликоподшипников с подгонкой определены в соответствии с ISO 355 (конические роликоподшипники метрической размерности: размеры и обозначения серий) и DIN 720 (подшипники качения: конические роликоподшипники). Дюймовые подшипники регламентируются стандартом ANSI/ABMA 19.2 (конические роликоподшипники — радиальные подшипники — дюймовая конструкция).
Конструктивное исполнение подшипников
Однорядные конические роликоподшипники с подгонкой представляют собой разборные и разъемные подшипники. Помимо высоких радиальных усилий, они способны воспринимать как односторонние осевые усилия, так и двусторонние осевые усилия (в сочетании с зеркальным подшипником). В зависимости от формы линий контакта в комбинированных комплектах подшипников различают схему установки «O» и «X». Подшипники со схемой «X» менее подходят для восприятия мгновенных нагрузок, в то время как подшипники со схемой «O» отличаются высокой жесткостью при минимальном зазоре отклонения. При параллельной схеме установки линии контакта двух подшипников идут в одном направлении, ввиду чего подшипники могут воспринимать только односторонние осевые усилия.
Конические роликоподшипники: схемы установки «X», «O» и параллельно
Профилирование роликов и распределение напряжений в конических роликах — сравнительный анализ: без профилирования (слева), с профилированием (справа)
Логарифмическое профилирование конических роликов позволяет избежать разрушающих напряжений на кромках и тем самым преждевременного выхода подшипника из строя.
Зазор в подшипнике
Зазор в подшипнике подбирается в соответствии с требованиями клиентов и эксплуатационной задачи и регулируется на заводе с помощью промежуточного кольца.
Сепаратор
Однорядные конические роликоподшипники с подгонкой KRW стандартно оснащаются массивным латунным сепаратором оконного типа, центрируемым по телам качения (дополнительная маркировка: MP). Другие варианты конструктивного исполнения сепаратора доступны по запросу или выбираются в зависимости от области применения и снабжаются соответствующей маркировкой на подшипнике.
Специальная дополнительная маркировка
| A | Модифицированная внутренняя конструкция |
| B | Модифицированная внутренняя конструкция, угол контакта 20° |
| X | Подшипники, подогнанные по основным габаритным размерам к требованиям стандартов ISO |
Компенсация угловой погрешности
Однорядные конические роликоподшипники с подгонкой 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 роликов, 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.
Динамически эквивалентная нагрузка на подшипник P
Эквивалентный срок службы конических роликоподшипников зависит от отношения Fa/Fr (осевое усилие / радиальное усилие). В обход ISO 281 динамически эквивалентная нагрузка на подшипник рассчитывается только для одного ряда роликов по следующей формуле:
| P | динамическая эквивалентная нагрузка | [кН] |
| Fr | динамическая радиальная сила | [кН] |
| Fa | динамическая осевая сила | [кН] |
| e | Расчетный коэффициент, см. таблицу подшипников | [-] |
| Y1 | Расчетный коэффициент, см. таблицу подшипников | [-] |
| Y2 | Расчетный коэффициент, см. таблицу подшипников | [-] |
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 | статическая допускаемая нагрузка | [-] |
| C0 | статический коэффициент запаса (из таблицы подшипников) | [кН] |
| P0 | статическая эквивалентная нагрузка на подшипник | [кН] |
| n | частота вращения подшипника | [об/мин] |
| dm | средний диаметр подшипника [dm = (D+d)/2] | [мм] |
Статическая несущая способность
| F0r | максимальная радиальная статическая сила | [кН] |
| F0a | максимальная осевая статическая сила | [кН] |
| Y0 | Расчетный коэффициент, см. таблицу 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 конических роликоподшипников ориентировочно составляет 2 % от статической допускаемой нагрузки C0 подшипника. При падении параметра ниже этого значения следует обращаться в инженерно-технологическую службу компании KRW.
