Что такое радиальный зазор

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

Один из главных элементов для правильной эксплуатации механизмов с движущимися деталями – это подшипник. Именно он считается главной опорой, которая отвечает за передачу усилия от вала на корпусную часть или другие компоненты (все зависит от особенностей определенной конструкции). Чтобы обеспечить качественную эксплуатацию механизма, необходимо обратить внимание на правильный подбор посадки и зазор подшипника.
Вместе с усовершенствованием рабочих узлов меняются требования к деталям трения. Подшипниковые узлы скольжения или качения эксплуатируются при разных усилиях, тем самым гарантируя:
• соосность;
• работу вала;
• смещение в конкретных габаритах, что зависят от силы в двух направлениях – продольное и поперечное.

Когда нужно установить подшипники промышленные, рекомендуется учитывать их отверстие. Это соответствующая дистанция, на которую происходит смещение наружного кольца по отношению к внутреннему без дополнительных усилий.
Таким образом, изменение положения в радиальную сторону прозвали радиальным отверстием, а в осевом – осевым отверстием

Для чего используется зазор в подшипнике?

Применение даже незначительного отверстия считается необходимым условием. Это позволяет исключить тесный контакт металлических частей с металлом в подшипниковом узле между несколькими подвижными деталями. Выбирая подшипники промышленные, купить которые можно по демократичным ценам, потребуется более детально ознакомиться с их конструктивными особенностями.

Наличие всевозможных полей допуска в процессе подбора отверстия необходимо для:
• фиксации шариковых или роликовых моделей с натягом;
• увеличиения термического типа или сжатия корпусной части под влиянием температурных показателей;
• номинального смещения узлов по отношению к другим деталям;
• применение вместо вала или корпуса различных материалов (это может быть алюминий).

Популярная классификация зазоров в подшипнике:
• С1 – уменьшенное отверстие, чем у С2;
• С2 – уменьшенное по сравнению с оптимальными показателями;
• CN – оптимальные показатели;
• С3 – превышает оптимальные показатели;
• С4 – превышает С3.

Согласно нормам ISO, когда в описании к подшипниковому узлу производитель не указывает дополнительную информацию, значит – величина считается оптимальной.
Нужно помнить о нескольких правилах: радиальный зазор (второе название – домонтажный) в радиально-шариковых или роликовых узлах строго соответствует указанным стандартам, а осевой – зависим от особенностей внутреннего строения.

Осевой натяг формируется во время монтажа и варьируется с учетом расположения подшипниковых узлов в наборе.

Радиальный зазор

Зазор радиальный в подшипниках – определенная дистанция, на которую осуществляется изменение положения одной обоймы от расположения другой. Такую величину принято называть люфтом.
Замеры величин необходимо производить на соответствующих пластинах, дополненных микрометрическими элементами. Одним из самых распространенных методов считается применение щупов, когда деталь фиксируется на горизонтальной конструкции. Вес наружного кольца «заставит» его опуститься вниз, тем самым указывая на показатели радиального отверстия. Величина определяется специальным щупом, когда необходимо продвинуть его между шариком и зеркалом обоймы внизу детали. Иногда используют способ, когда подшипниковый узел фиксируется на плите, тогда замеры нужно проводить в самом верху.

Осевой зазор

Люфт или осевой зазор подшипника – передвижение колец, что расположены внутри, по отношению к осевому направлению. Процедура установки таких отверстий в упорных и радиально-упорных конструкциях осуществляется за счет изменения установочных шайб. Их принято фиксировать между обоймой и упором на самом торце вала.
Важно отметить, что оптимальные показатели таких отверстий при нормальной температуре равняются нулю. Ведь во время этого не происходит осевое биение валов, шум сводится к минимуму, а вибрация от работающего механизма практически полностью отсутствует. Таким образом, узел функционирует без каких-либо дополнительных усилий.
Независимо от того, что указано в стандартной таблице с отверстиями, точную информацию можно получить исключительно от компании-производителя данной продукции. Ведь многие разработчики для отдельной категории узлов указывают величину оси, а не радиальные показатели. Они придерживаются мнения, что именно данный параметр считается достаточно весомым для подшипниковых узлов.

Разные категории зазоров

Учитывая аксиальные и другие усилия, пользователи стараются правильно подобрать внутренний зазор подшипника. Выделяют три основные категории различных отверстий, каждое из которых отличается определенными характеристиками:
1. Модели с уменьшенным отверстием. Имеется острая необходимость увеличения степени жесткости сразу в двух направлениях – осевом и радиальном. Это касается скоростных узлов. С учетом некоторых эксплуатационных условий отмечают высокий нагрев наружных колец по отношению к внутренним кольцам.
2. Модели с нормальным отверстием. Используются в условиях небольших усилий и оптимальной частоты вращения. Установка наружных колец осуществляется в корпус с зазором, а внутренних – на вал с натягом. При этом температурные показатели внутреннего кольца на 5-10 градусов больше, чем наружного.
3. Модели с увеличенным зазором. Одной из характерных особенностей является высокий нагрев колец внутреннего типа. Такие узлы могут эксплуатироваться в условиях повышенных динамических сил, поэтому фиксация колец происходит с повышенными показателями натяга. Также, отмечают значительные перекосы внутреннего кольца по отношению к наружным.

Интернет-магазин подшипников позволяет покупателям подобрать различные модели данных узлов, учитывая их технические особенности. Кроме того, следует взять во внимание возможность эксплуатировать узлы в различных условиях.

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