Упорные сферические роликоподшипники
метрической размерности
- Компенсация угловой погрешности
- Восприятие высоких осевых усилий по одному направлению
- Подходят для средних значений частоты вращения
Упорные сферические роликоподшипники представляют собой самоцентрирующиеся подшипники, которые в силу вогнутой сферической геометрии дорожки качения тугого кольца и упорного свободного кольца и асимметричным сферическим роликам способны компенсировать несоосность между валом и корпусом. Они воспринимают как очень высокие однонаправленные осевые усилия, так и небольшие радиальные усилия и, несмотря на высокие нагрузки, подходят для относительно высокой частоты вращения. Сепаратор, обойма для роликов и тугое кольцо являются неразъемными и могут устанавливаться отдельно от упорного свободного кольца.
Габаритные размеры и допуски
Упорные сферические 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 сферические роликоподшипники представляют собой разборные разъемные подшипники. Большое количество сферических роликов позволяет воспринимать очень высокие односторонние осевые нагрузки, в то время как наклонные дорожки качения упорных колец подшипника параллельно воспринимают радиальные нагрузки. В зависимости от серии подшипников и размера подшипника компания KRW изготавливает упорные сферические роликоподшипники в двух разных конструктивных исполнениях (E и EA), которые отличаются габаритными размерами предохранительной втулки тугого кольца.
Вогнутое сферическое упорное свободное кольцо обеспечивает компенсацию угловой погрешности при смещениях вала и корпуса относительно друг друга.
Упорные сферические роликоподшипники одностороннего действия (конструктивное исполнение E со штампованным сепаратором, конструктивное исполнение E с латунным сепаратором, конструктивное исполнение EA с латунным сепаратором)
Зазор в подшипнике
Зазор в упорных сферических роликоподшипниках регулируется лишь во время монтажа с учетом эксплуатационных условий, при этом следует учитывать тепловое изменение длины окружающих деталей во время работы.
Сепаратор
Упорные сферические роликоподшипники KRW стандартно оснащаются массивным латунным сепаратором (дополнительная маркировка: MB). Другие варианты конструктивного исполнения сепаратора доступны по запросу или выбираются в зависимости от области применения и снабжаются соответствующей маркировкой на подшипнике.
Специальная дополнительная маркировка
| EA | Оптимизированная внутренняя конструкция, в сочетании с присоединительными размерами |
Компенсация угловой погрешности
Упорные сферические роликоподшипники отлично подходят для выравнивания смещения тугого кольца и упорного свободного кольца относительно друг друга вследствие прогиба вала, несоосности или деформации корпуса. Допустимая угловая погрешность для статического и опоясывающего тугого кольца составляет 1° – 2°. Другие углы возможны по запросу и выбираются в зависимости от области применения.
Компенсация угловой погрешности в упорном сферическом роликоподшипнике
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 Pa
Эквивалентный срок службы упорных роликоподшипников со сферическими роликами зависит от отношения Fa/Fr (осевое усилие / радиальное усилие). Динамически эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по следующей формуле:
| Pa | динамическая эквивалентная нагрузка | [кН] |
| Fr | динамическая радиальная сила | [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] |
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 сферические роликоподшипники защищены от проскальзывания исключительно за счет минимальной осевой нагрузки. Минимальная осевая нагрузка для упорных сферических роликоподшипников рассчитывается по следующей формуле:
