Упорные конические роликоподшипники
- Восприятие очень высоких осевых усилий
- Восприятие высоких радиальных усилий
- Более пригодны к изменяемой частоте вращения, чем упорные роликоподшипники с цилиндрическими роликами
Упорные конические роликоподшипники одностороннего действия, состоящие из тугого кольца, упорного свободного кольца и сепаратора с коническими роликами, способны воспринимать очень высокие однонаправленные осевые усилия, при этом радиальных нагрузок следует избегать. Благодаря большому количеству конических роликов, перемещающихся по коническим дорожкам качения упорных колец подшипника, упорные конические роликоподшипники обладают повышенной жесткостью. Они не являются неразъемными, поэтому упорные кольца подшипника и сепаратор с комплектом роликов можно монтировать независимо друг от друга.
Габаритные размеры и допуски
Упорные конические роликоподшипники стандартно поставляются компанией KRW в соответствии с DIN 620-3 (допуски для подшипников качения) и ISO 199 (упорные подшипники: размеры и допуски) с нормальным классом допуска (PN). Все другие — отклоняющиеся от этого или специальные — классы допуска следует указывать при заказе.
Конструктивное исполнение подшипников
Упорные конические роликоподшипники одностороннего действия представляют собой разборные и разъемные подшипники, которые могут использоваться в симметричном или асимметричном конструктивном исполнении. В симметричных упорных конических роликоподшипниках тугое кольцо и упорное свободное кольцо состоят из конической дорожки качения и направляющего борта. В асимметричном варианте упорные кольца подшипника имеют ровную дорожку качения, что позволяет выровнять смещения корпуса и вала относительно друг друга. Упорные конические роликоподшипники способны воспринимать очень высокие односторонние осевые усилия.
Упорные конические роликоподшипники двустороннего действия
Профилирование роликов и распределение напряжений в конических подшипниках — 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 упорных конических роликоподшипниках регулируется лишь во время монтажа с учетом эксплуатационных условий, при этом следует учитывать тепловое изменение длины окружающих деталей во время работы.
Сепаратор
Упорные конические роликоподшипники KRW стандартно оснащаются массивным латунным сепаратором (дополнительная маркировка: M). Другие варианты конструктивного исполнения сепаратора доступны по запросу или выбираются в зависимости от области применения и снабжаются соответствующей маркировкой на подшипнике.
Дополнительная маркировка
Компенсация угловой погрешности
Упорные конические роликоподшипники не подходят для компенсации смещений. Смещения ведут к повышенному сжатию кромок между телами качения и дорожкой качения, вызывая дополнительные напряжения в подшипнике, сокращающие срок его службы.
Частота вращения
Предельная кинематическая частота вращения nG — 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.
В стандарте DIN ISO 15312 (подшипники качения: термическая контрольная частота вращения) не прописана термическая контрольная частота вращения nth для этих подшипников.
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 Pa
Эквивалентный срок службы упорных конических роликоподшипников зависит от отношения Fa/Fr (осевое усилие / радиальное усилие). Динамическая эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по следующей формуле:
| Pa | динамическая эквивалентная нагрузка | [кН] |
| Fa | динамическая осевая сила | [кН] |
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 | [-] |
| C0a | статическая допускаемая нагрузка (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
Минимальная осевая нагрузка
Для надежной эксплуатации подшипника качения требуется параметр минимальной нагрузки. При падении нагрузки ниже минимального значения возможно проскальзывание. Оно вызывает повреждение поверхности, ведущее к преждевременному выходу подшипника из строя. Упорные конические роликоподшипники защищены от проскальзывания исключительно за счет минимальной осевой нагрузки. Минимальная осевая нагрузка для упорных конических роликоподшипников рассчитывается по следующей формуле:
