Самоустанавливающиеся шарикоподшипникидвухрядные радиальные подшипникисо сферической дорожкой качения на наружном кольце и двумя дорожками качения со сплошными канавками на внутреннем кольце. Центр кривизны дорожки качения наружного кольца совпадает с центром подшипника. Такая геометрия позволяет внутреннему кольцу, набору шариков и сепаратору свободно вращаться вокруг оси подшипника икомпенсировать угловое смещениебез потери точности хода.
Конструкция предназначена для применений, в которых прогиб вала, ошибка монтажа или деформация корпуса не могут быть полностью исправлены во время сборки. По сравнению с однорядными радиальными шарикоподшипниками самовыравнивающиеся шарикоподшипникидопускать больше начального смещенияи создавать меньшее краевое напряжение на телах качения. Они обычно используются какПромышленные подшипникив общем вращающемся оборудовании, а также появляются вАвтомобильные подшипникидля вспомогательных приводов иПодшипник мотоцикласборки, где требуются компактные размеры и допуск на перекос.
BMT поставляет три основные серии самоустанавливающихся шарикоподшипников. В таблице ниже приведено общее сравнение. Конкретные размеры и номинальная нагрузка зависят от размера отверстия и типа клетки.
The Серии 1200 и 2200имеют более широкое поперечное сечение наружного кольца, чем серия 1300, что придает имболее высокая грузоподъемностьдля данного отверстия.1300 серияболее компактен и часто используется там, где пространство для установки ограничено.
Функция самовыравнивания исходит изсферическая дорожка качения наружного кольца. Когда вал наклоняется относительно корпуса, внутреннее кольцо и шарик в сборе совмещаются с валом, в то время как наружное кольцо остается зафиксированным. Это снижает внутреннее напряжение, вызванноекраевая нагрузкав жестких однорядных подшипниках.
К основным эксплуатационным свойствам относятся:
Компенсация перекосапримерно до3 градусапри небольших нагрузках, с уменьшенной грузоподъемностью при больших углах
Меньшее трениечем аналогичные цилиндрические роликовые или конические роликоподшипники при непрерывном вращении
Умеренная осевая нагрузкав обоих направлениях за счет двух рядов шариков
Пригодность дляотносительно высокие скоростипри использовании с соответствующей смазкой и типом сепаратора
Допустимый угол смещения зависит от величины нагрузки. При полной радиальной нагрузке угол обычно уменьшается доот 1 до 1,5 градусов. В статических условиях или в условиях низкой скорости смещение до4 градусаможет быть приемлемым, но это должно быть подтверждено расчетами применения.
Материал сепаратора влияеттемпературный диапазон, скоростные характеристики и уровень шума. В следующей таблице перечислены варианты, доступные для самоустанавливающихся шарикоподшипников BMT.
| Тип клетки | Материал | Температурный диапазон | Основные характеристики |
|---|---|---|---|
| Прессованная сталь | Холоднокатаная сталь | от -40°С до +150°С | Стандартный вариант, хорошая прочность, подходит для большинства промышленных применений. |
| Полиамид (PA66-GF25) | Полиамид, армированный стекловолокном | от -30°С до +120°С | Низкий уровень шума, меньший вес, не подходит для работы с аммиаком или высокой температурой. |
| Механически обработанная латунь | Латунный сплав | от -40°С до +250°С | Более высокая скорость и температура, более высокая стоимость, используется для больших размеров или особых условий. |
Прессованная стальсепаратор по умолчанию для подшипников серий 1200 и 1300 нормальных размеров.Полиамидные сепараторыдоступны для диаметров отверстий примерно до60 ммгде снижение шума является приоритетом.Латунные клеткипредназначены для подшипников большего размера или для применений с высокой скоростью и повышенной температурой.
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники предназначены для оборудования, гденевозможно избежать смещения. Общие приложения включают в себя:
В этих машинах подшипник часто устанавливается в корпусах, которые привариваются или прикручиваются к конструкциям с ограниченной точностью обработки. Функция самовыравнивания предотвращает превращение подшипника в источник раннего выхода из строя при прогибе конструкции под нагрузкой.
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники BMT производятся извысокоуглеродистая хромистая стальэквивалентноGCr15 или AISI 52100. Кольца вытачиваются из прутков или труб и подвергаются термообработке до твердости поверхностиСПЧ от 60 до 64. Сферическая дорожка качения наружного кольца шлифуется на специальном сферическом шлифовальном оборудовании. Дорожки качения внутреннего кольца шлифуются за один установ, чтобы обеспечить параллельность и положение канавок.
На каждой производственной партии проводятся следующие проверки:
Записи ведутсяномер партии. Если подшипник возвращается на анализ, номер партии позволяет BMT отслеживать партию материала, загрузку термообработки и результаты окончательного контроля.
При выборе самоустанавливающегося шарикоподшипника следует учитывать следующие параметры:
На основании этих данных BMT может рекомендовать конкретныйсерия, тип клетки, конфигурация уплотнения и внутренний зазор. В условиях сильного несоосности номинальную нагрузку следует соответственно уменьшить. В упрощенном методе расчета используется коэффициент несоосности, который снижает базовую номинальную динамическую нагрузку до50%при максимальном угле смещения.
Основное отличие заключается в ширине внешнего кольца и грузоподъемности. Серии 1200 и 2200 имеют более широкое поперечное сечение и могут выдерживать более высокие радиальные нагрузки для данного размера отверстия. Серия 1300 имеет более узкий профиль и используется там, где пространство ограничено. Угол смещения одинаков во всех трех сериях.
В некоторых случаях да. Если в приложении известно отклонение вала или несоосность корпуса, самовыравнивающийся подшипник может продлить срок службы. Однако допустимая осевая нагрузка самовыравнивающегося подшипника ниже, чем у аналогичного радиального шарикоподшипника, а наружное кольцо шире, что может потребовать модификации корпуса. Прямая замена должна быть рассмотрена инженером по применению.
Чрезмерное смещение приводит к соприкосновению шариков с краем дорожки качения, что приводит к сильному напряжению и преждевременной усталости. Перед выходом из строя подшипник будет работать горячим и шумным. Если измеренное смещение выходит за пределы рекомендуемого диапазона, рассмотрите возможность использования сферического роликоподшипника или исправления соосности вала и корпуса.
Нормальный зазор C0 подходит для стандартных посадок и умеренных скоростей. Для применений с плотной посадкой вала или высокой рабочей температурой обычно указывается C3. После монтажа необходимо проверить зазор. Поскольку самовыравнивающиеся подшипники имеют сферическое наружное кольцо, зазор может незначительно меняться при впрессовке подшипника в коническое отверстие или на закрепительную втулку.
Да. Многие самоустанавливающиеся шарикоподшипники имеют коническое отверстие для установки закрепительной втулки. Конусность обычно составляет 1:12. Закрепительные втулки используются на длинных валах или в тех случаях, когда подшипник приходится часто снимать. Втулку следует задвигать вверх до тех пор, пока радиальный внутренний зазор не уменьшится на величину, указанную в инструкции по монтажу.
