Подшипники с четырехточечным контактом
метрической размерности
- Восприятие осевых усилий в обоих направлениях
- Возможность восприятия небольших радиальных нагрузок
- Возможность конструктивного исполнения с разъемным внутренним или наружным кольцом
Подшипники с четырехточечным контактом — это специальная форма однорядных радиально-упорных шарикоподшипников. Благодаря разъемному внутреннему или на выбор наружному кольцу образуются два угла контакта и четырехточечный контакт, давший имя подшипнику, благодаря чему подшипники способны воспринимать радиальные усилия и двусторонние осевые усилия в ограниченном монтажном пространстве. На практике подшипники с четырехточечным контактом зачастую используются как сугубо упорные подшипники в сочетании с радиальным подшипником. Они являются разборными и разъемными и не подходят для компенсации угловой погрешности.
Габаритные размеры и допуски
Подшипники с четырехточечным контактом 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 подшипников с четырехточечным контактом в конструктивном исполнении QJ регламентированы по стандарту DIN 628-4 (подшипники качения- радиальные-радиально-упорные шарикоподшипники- подшипники с четырехточечным контактом) и в конструктивном исполнении Q — по стандарту TGL2982 (подшипники качения- упорные шарикоподшипники). Габаритные размеры и допуски для удерживающих канавок регламентированы по стандарту ISO 20515 (радиальные подшипники: удерживающие канавки).
Конструктивное исполнение QJ и Q
Конструктивное исполнение подшипников
Подшипники с четырехточечным контактом представляют собой разборные и разъемные подшипники, которые поставляются в двух различных конструктивных исполнениях. Подшипники QJ более распространены и отличаются разъемным внутренним кольцом и углом контакта 35° (серия QJ12 45°). Подшипники Q, напротив, состоят из разъемного наружного кольца при угле контакта 23° (серия Q12 45°).
Восприятие усилий в сочетании с цилиндрическим роликоподшипником
Осевое разделение упорного кольца подшипника упрощает монтаж. Подшипники с четырехточечным контактом способны воспринимать очень высокие двусторонние осевые усилия. Ввиду упругости разъемного кольца на практике радиальная несущая способность зачастую не востребована. Если подшипники с четырехточечным контактом используются как сугубо упорные подшипники, то необходимо предусмотреть достаточный радиальный зазор от корпуса и монтировать их непосредственно рядом с несущим радиальным подшипником.
Зазор в подшипнике
Подшипники с четырехточечным контактом KRW стандартно поставляются в соответствии с ISO 5753-2 (осевые зазоры для подшипников с четырехточечным контактом) с нормальным зазором в подшипнике (CN), но также могут поставляться во всех классах зазора с ограниченным или специальным зазором. Внимание: В случае с подшипниками с четырехточечным контактом речь идет об осевом зазоре.
| ||||||||
Сепаратор
Подшипники с четырехточечным контактом KRW в конструктивном исполнении QJ стандартно оснащаются массивным латунным сепаратором оконного типа, центрируемым по наружному борту (дополнительная маркировка: MPA), а в конструктивном исполнении Q — массивным латунным сепаратором оконного типа, центрируемым по внутреннему борту (дополнительная маркировка: MPB). 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
Подшипники с четырехточечным контактом не подходят для компенсации смещений. Смещения ведут к ненадлежащему движению шариков, 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 подшипников с четырехточечным контактом зависит от отношения Fa/Fr (осевое усилие / радиальное усилие). Динамически эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по следующей формуле:
| P | динамическая эквивалентная нагрузка | [кН] |
| Fr | динамическая радиальная сила | [кН] |
| Fa | динамическая осевая сила | [кН] |
| X | Расчетный коэффициент, см. таблицу | [-] |
| Y | Расчетный коэффициент, см. таблицу | [-] |
| Серия | Fa/Fr | X | Y |
| Q | ≤ 0,67 | 1 | 0,66 |
| > 0,67 | 0,68 | 1,5 | |
| QJ | ≤ 0,95 | 1 | 0,66 |
| > 0,95 | 0,6 | 1.07 | |
| Q12../QJ12.. (45°) | ≤ 1,34 | 1 | 0,47 |
| > 1,34 | 0,54 | 0,81 |
Предварительные условия уравнения:
- конструктивное исполнение Q: Fa > 0,8 ∙ Fr
- конструктивное исполнение QJ: Fa ≥ 1,2 ∙ Fr
Для подшипников, испытывающих статические нагрузки
В случае с подшипниками с очень низкой частотой вращения (n x dm ≤ 4000 мм/мин) расчет динамической нагрузки не применим. Статический коэффициент запаса S0 рассчитывается по:
| S0 | статический коэффициент запаса | [-] |
| C0 | 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
для конструктивного исполнения Q:
Минимальная осевая нагрузка
Для надежной эксплуатации подшипника качения требуется параметр минимальной нагрузки. При падении нагрузки ниже минимального значения возможно проскальзывание. Минимальная радиальная нагрузка для подшипников с четырехточечным контактом ориентировочно составляет 1 % от статической допускаемой нагрузки C0 подшипника. При падении параметра ниже этого значения следует обращаться в инженерно-технологическую службу компании KRW.
