Что такое радиальный зазор в подшипнике

Подшипники в России

Продажа подшипников в России. Поставщики. Советы при покупке подшипников. Цены. Каталоги. Производители. Импортные и отечественные.

Отдел продаж +7(499) 322 93 30
Почта для заявок: samip@bearingshop.ru

Зазоры в подшипниках

Виды зазоров, основные сведения

Под зазором в подшипнике качения или скольжения подразумевают величину перемещения, образующуюся при сдвиге одного кольца подшипника относительно другого в радиальном (радиальный зазор) Gr или осевом (осевой зазор) Ga направлениях. Внутренний зазор оказывает большое влияние на рабочие характеристики подшипников (усталостная долговечность, вибрация, шумность, нагревание и другие), поэтому правильно подобранный зазор по важности при подборе подшипников занимает третье место после определения его типа и размера.

Приходится часто сталкиваться с ошибочным мнением некоторых потребителей, которые, видимо, не представляя, что такое зазор и зачем он нужен, проверяют «качество» (по их мнению) изделия, перемещая кольца относительно друг друга и из того, насколько возможно это смещение (осевой зазор), делают вывод о том, насколько данный подшипник качественный. При этом нелепой процедуре часто подвергаются подшипники с заведомо увеличенным зазором или такой конструкции (например, радиально-упорные шариковые), где по определению кольца обязаны перемещаться относительно друг друга.

Для чего нужен радиальный зазор в подшипниках качения

Выделяемое при работе подшипника тепло передается валу и корпусу. Поскольку теплопроводность корпусов почти всегда выше, чем валов, температура внутреннего кольца подшипника и его тел качения зачастую на 5 — 10°С бывает выше, чем температура наружного кольца, при этом может расти в зависимости от условий работы до очень больших значений. Вследствие термического расширения существующий радиальный зазор уменьшается вплоть до недопустимо минимальных величин, что может повлечь за собой повышения силы трения и выход подшипника из строя. Для того.ю чтобы подобное не допустить и выпускаются изделия с заведомо увеличенным зазором. Отсюда пошло и принятое выражение «увеличенный тепловой зазор».

Полагают, что наиболее благоприятным условием для радиальных шариковых подшипников (наиболее распространенной группы) является рабочий зазор близкий к нулю или даже натяг малой величины. Но если эти подшипники воспринимают высокие осевые нагрузки, то они должны иметь увеличенный зазор, что позволяет увеличить рабочий угол контакта и, тем самым, повысить осевую грузоподъемность.

Начальный зазор в подшипниках

Под начальным (или теоретическим) радиальным зазором понимают зазор подшипника в состоянии поставки. Замеры осуществляются с помощью прибора путем смещения одного из колец подшипника в крайнее его положение под определенной нагрузкой. Для некоторых типов замеры радиального зазора выполняют методом подбора щупа соответствующей зазору толщины. Для разных конструктивных групп радиальных подшипников имеются свои группы (ряды) радиальных зазоров. Каждая группа ограничена минимальной и максимальной величинами допускаемого радиального зазора и обозначается номером (см. табл. 1). Наибольшее распространение получила нормальная группа, которая никак не кодируется в номере, 3 и 7. Чуть меньше распространены группы 6 и 8 (последний, а также 3 характерен для жд подшипников).

Рассмотрим на примерах несколько обозначений типов подшипников:

Группа радиального зазора — 7 (увеличенный), класс точности проставляется сразу после обозначения группы радиального зазора, это 6. Далее идет номер подшипника — 180306, а после него кодируются конструктивные особенности — У1С2Ш2У.

В номере этого роликового двухрядного подшипника можно заметить обозначение зазора 3 (также увеличенный, см. таблицу ниже), класса точности (0) и Н — канавка.

Далее приведена таблица групп радиальных зазоров для разных типов подшипников по отечественной системе обозначений.

В качестве обозначения радиального зазора в подшипнике могут применяться не только цифры, но и буква Н — она указывает на специальные требования к величине радиального зазора, не предусмотренной группами зазоров по ГОСТ или другим стандартам. Эта буква ставится на второе место в ДУОЛ и обозначает ненормализованный радиальный зазор, например, Н0-32330МУ1.

Зазоры в импортных подшипниках

По международной системе условных обозначений принято гораздо меньшее количество групп радиального зазора, их выделяют 5, при этом фактически потребители сталкиваются только с тремя — нормальным CN (в номере не указывается), С3 (неполный, но аналог нашего обозначения 7) и С4 (8 группа). Ниже приведена таблица зазоров для шариковых подшипников (на примере японских NSK).

В последнее время в продаже все чаще встречаются подшипники японских производителей (KOYO, NSK) с зазором CM — это специальный зазор для электродвигателей, который не фигурирует в ISO и являющийся чуть больше нормального, но значительно меньше, чем C3 или 70 по-нашему (позволяет снизить уровень шума).

Для получения информации о радиальных зазорах (такие же таблицы) самоустанавливающихся шарикоподшипников, подшипников для электродвигателей, роликовых цилиндрических, игольчатых, сферических и конических роликоподшипников скачайте каталог NSK здесь.

Посадочный зазор

Под посадочным радиальным зазором понимают зазор, установившийся после монтажа подшипников. Причинами его изменения является упругая деформация колец, вызванная посадочными натягами и погрешностями формы посадочных мест.

Рабочий зазор

Рабочим радиальным зазором называют зазор в подшипнике при установившихся температурном и рабочем циклах машины. При этом из-за перепада температур он может уменьшаться или увеличиваться вследствие того, какое из колец более нагрето.

Тепловое удлинение вала может увеличивать или уменьшать зазор в зависимости от конструкции подшипника и схемы его монтажа. Зазор возрастает пропорционально увеличению нагрузки на подшипник.

С учетом изложенного необходимо выбирать соответствующую группу радиального зазора подшипника.

Роликовые подшипники с цилиндрическими, коническими и сферическими роликами, как правило, должны иметь небольшой рабочий зазор в узлах общего применения. Но в отдельных случаях они устанавливаются и с преднатягом, как, например, роликовые подшипники с цилиндрическими роликами в точных шпинделях станков или конические роликовые подшипники в главной передаче автомобиля. Для удовлетворительной работы роликовые сферические подшипники всегда должны иметь положительный рабочий зазор.

Подшипник с коническим отверстием имеет несколько больший начальный радиальный зазор, чем подшипник с цилиндрическим отверстием. Это обусловлено спецификой создания обязательного натяга при установке подшипников на конические шейки валов, либо на закрепительные и стяжные втулки.

Зазоры в подшипниках скольжения

Значения зазоров неразъемных подшипников скольжения приведены в данной таблице:

Разъемные подшипники скольжения должны иметь зазоры между шейкой вала и вкладышем, приведенные в данной таблице:

Зазоры в неразъемных подшипниках скольжения определяют щупом с торцевых сторон втулок либо измерением диаметров втулок и шеек валов при разборке электрических машин.
В подшипниках скольжения с разъемными вкладышами зазоры определяются методом «оттисков» при помощи кусочков свинцовой проволоки диаметром 1—1,5 мм, укладываемых на шейку вала, и прижимаемых верхним вкладышем при полной затяжке обеих половин. Зазоры между крышкой и телом вкладыша измеряются так же. Зазор должен быть в пределах 0,05 — 0,1 мм, натяг крышки и вкладыша недопустим.

Источник

Зазор подшипника

Одним из ключевых моментов надежной работы узлов с вращающимися деталями является подшипник. Являясь опорой, он передает нагрузку от вала на корпус или другие детали, предусмотренные конструкцией. Правильный подбор посадки и рабочего зазора является гарантией надежной работы всего механизма.

По мере усовершенствования механизмов возрастают требования к узлам трения. Воспринимая различные виды нагрузок подшипники должны обеспечить: вращение валов, соосность, обеспечивать смещение в заданных размерах от возникающих усилий продольного и поперечного направлений.

Что такое зазор и для чего он нужен

Для наиболее распространенной группы подшипников с круглыми и цилиндрическими телами качения, очень важным является наличие небольшого пространства между рабочими органами – телами вращения и обоймами (зазоры) в которых они перемещаются и которые служат для них опорой. Формы тел качения на рис.1.

Рис. 1. Конфигурация тел качения

В следствии разного диаметра наружных и внутренних колец угловая скорость перемещения по внутренней обойме тел трения – качения всегда выше, поэтому возникает неравномерный нагрев, при этом, чем выше скорость вращения, тем температура выше. По причине термического расширения металла зазор между рабочими кольцами уменьшается.

В случае небольшого (меньше нормы) зазор может сократиться до нуля, или даже перейти на работу с натягом, что неизменно вызовет интенсивный нагрев деталей всего узла.

Сюда же необходимо добавить необходимое пространство для смазки между роликами и обоймой.

Кроме величины оборотов на нагрев подшипника влияет радиальная нагрузка, чем она выше, тем больше возникает трение между роликами и обоймой вызывая повышенное трение между ними. Радиальное направление это направление силы, действующей на обойму, строго перпендикулярно оси вращения (по радиусу). Схемы нагрузок на подшипник показаны на рис.2.

Рис. 2. 1- Распределение нагрузки при увеличенном зазоре; 2- при нормальном зазоре; 3 – при предварительном натяге.

Величина зазоров

Внутренние зазоры делятся на эксплуатационный и изначальный. Зазор это максимальное перемещение внутренней или наружной обоймы относительно друг друга. Работа подшипника, превышающая температуру узла на 5-10°С считается нормальной. Для более высокой разницы требуется боле увеличенный зазор.

Конструктивно группы подшипников имеющих радиальное направление нагрузки сгруппированы в ряды по величине зазоров. Каждая группа регламентируется по максимальной и минимальной величине радиального зазора и обозначается номерами (см. табл. 1).

Рассмотрим где указывается величина зазора в обозначении подшипника:

Радиальный зазор

Радиальный зазор в подшипниках это расстояние на которое перемещается одна обойма относительно другой в радиальном направлении. Эта величина получила название – радиальный люфт.

Рис. 3 Радиальный зазор

Замеры величин производятся на специальных стендах с микрометрической головкой. (см рис.4) Самый простой способ замера – щупами, подвесив изделие на горизонтальном стержне. Наружное кольцо под своим весом опуститься вниз, обозначив радиальный зазор. Определить величину которого можно соответствующим по величине щупом протолкнув его между верхней точкой шарика и зеркалом обоймы в самой нижней точке, или поставив подшипник на плиту, но тогда зазор будет замеряться по самой крайней верхней точке (см. рис. 4.).

Рис. 4. Замер радиального смещения обойм

Осевой зазор

Перемещение внутреннего кольца относительно наружного по осевому направлению называется осевой люфт ли осевой зазор (см. рис.5).

Установка осевых зазоров радиально-упорных или упорных подшипников производится регулировкой установочных шайб, которые ставят между обоймой и упором на торце вала. Рекомендуемые осевые зазоры указаны в каталогах или рекомендациях завода-производителя. Зазоры для наиболее распространенных подшипников можно посмотреть в таблицах 3,4,5.

Оптимальное значение осевого зазора, при установившемся температурном режиме подшипников равно нулю, так – как при этом отсутсвует осевое биение валов, уменьшается шум и вибрация механизма, подшипник работает без дополнительных нагрузок.

Рис 5. Осевые зазоры

Несмотря на имеющиеся таблицы по параметрам внутренних зазоров, более точные контролируемые параметры можно выяснить только у производителей. Некоторые заводы – изготовители для радиально-упорных, конических или двухрядных радиальных изделий приводят величину осевого зазора, а не радиального, так как этот параметр для подшипников наиболее важен.

Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для шариковых радиально-упорных однорядных подшипников

Источник

Радиальный и осевой зазор подшипников

Зазор в подшипнике определяется как расстояние, на которое наружное кольцо подшипника может быть смещено относительно внутреннего кольца без приложения нагрузки.

Смещение в радиальном направлении называется радиальным зазором.
Смещение в осевом направлении – осевым зазором.

Небольшой зазор всегда необходим во избежание контакта металла с металлом в подшипнике между движущимися частями. Поэтому, прежде чем выбрать подшипник, необходимо внимательно изучить, что его окружает. Различные поля допусков при выборе зазора необходимы для компенсации:

По стандарту ISO, если в обозначении подшипника ничего не указано – зазор подшипника нормальный.

Важно!

Радиальный (домонтажный) зазор в радиальном шариковом или роликовом подшипнике регламентируется стандартом, осевой зазор не регламентируется и зависит от внутренней конструкции.

Осевой зазор/натяг в комплектах радиально-упорных подшипников (шариковых и роликовых конических) формируется при монтаже и зависит от взаимного расположения подшипников в комплекте.

ГОСТ 24810-81 устанавливает условные обозначения групп зазоров и числовые значения радиального и осевого зазоров в состоянии поставки для подшипников качения, приведенных в таблице 1.

Группы зазоров и их обозначения

ГОСТ 24810-81 не распространяется на подшипники:

Размеры зазоров для однорядных радиальных шариковых подшипников приведены в табл. 2.

Размеры зазоров для однорядных радиальных шариковых подшипников без канавок для вставления шариков с цилиндрическим отверстием

Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для шариковых радиально-упорных однорядных подшипников

Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для радиально-упорных роликовых конических однорядных подшипников

Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для двойных и сдвоенных одинарных упорных шарикоподшипников

Приведенные в таблицах 3-5 значения соответствуют нормальным условиям эксплуатации, при которых температура внутренних колец радиально-упорных подшипников не превышает температуру наружных колец более чем на 10 °С, а разность температур вала и корпуса составляет

10-20 °С; рабочая частота вращения упорных подшипников не превышает половины предельно допустимой частоты вращения для подшипников данного типоразмера.

Источник