Сферические шарикоподшипники
- Возможность компенсации угловой погрешности
- Восприятие радиальных и двусторонних осевых усилий
- Подходят для низкой и средней частоты вращения
Сферические шарикоподшипники представляют собой двухрядные шарикоподшипники с двумя отдельными дорожками качения на внутреннем кольце и общей вогнутой сферической дорожкой качения на наружном кольце. В связи с этим они особенно хорошо подходят для компенсации смещений вала и корпуса относительно друг друга. Сферические шарикоподшипники способны воспринимать как радиальные, так и осевые усилия и благодаря низкому трению подходят для обеспечения спокойного хода без сильного нагрева с повышенной частотой вращения.
Габаритные размеры и допуски
Сферические шарикоподшипники 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.
Варианты конструктивного исполнения сферических шарикоподшипников
Конструктивное исполнение подшипников
Сферические шарикоподшипники являются неразъемными и неразборными подшипниками. Они способны воспринимать как высокие радиальные, так и низкие двусторонние осевые усилия. Минимальная нагрузка подшипника очень мала. Сферические шарикоподшипники могут поставляться с цилиндрическим или коническим отверстием.
Зазор в подшипнике
Сферические шарикоподшипники 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.
| ||||||||
Сепаратор
Сферические шарикоподшипники KRW стандартно оснащаются двухсоставным массивным латунным сепаратором, центрируемым по телам качения (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 в сферическом шарикоподшипнике
Компенсация угловой погрешности
Сферические шарикоподшипники отлично подходят для выравнивания смещения внутреннего и наружного колец относительно друг друга вследствие прогиба вала, несоосности или деформации корпуса. Допустимая угловая погрешность для статического и опоясывающего внутреннего кольца зависит от конструктивного исполнения. Максимальный показатель самоцентрирования α доступен по запросу.
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
Эквивалентный срок службы сферических шарикоподшипников 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 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 ≤ 4000 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 | статическая эквивалентная нагрузка на подшипник | [кН] |
| n | частота вращения подшипника | [об/мин] |
| dm | средний диаметр подшипника [dm = (D+d)/2] | [мм] |
Статическая несущая способность
| F0, r | максимальная радиальная статическая нагрузка | [кН] |
| F0, a | максимальная осевая статическая нагрузка | [кН] |
| Y0 | Расчетный коэффициент, см. таблицу подшипников | [-] |
Стойкость к осевым нагрузкам
Из-за большого соотношение радиусов шарика и профиля дорожки качения сферические шарикоподшипники обладают низкой стойкостью к осевым нагрузкам.
При использовании сферических шарикоподшипников с закрепительными втулками на гладких валах необходимо убедиться в том, что, несмотря на достаточную защиту, максимальные возникающие осевые нагрузки ниже прочности прессового соединения между валом и отверстием подшипника. При условии надлежащего монтажа для оценки допустимой осевой нагрузки можно использовать следующую формулу:
| Fa,zul | Максимальная допустимая осевая нагрузка | [kN] |
| B | Ширина подшипника, см. таблицу изделий | [mm] |
| d | Внутренний диаметр, см. таблицу изделий | [mm] |
Минимальная радиальная нагрузка
Для надежной эксплуатации подшипника качения требуется параметр минимальной нагрузки. При падении нагрузки ниже минимального значения возможно проскальзывание. Минимальная радиальная нагрузка для сферических шарикоподшипников ориентировочно составляет 1 % от статической допускаемой нагрузки C0 подшипника. При падении параметра ниже этого значения следует обращаться в инженерно-технологическую службу компании KRW.
