Комбинированные подшипники с короткими цилиндрическими и игольчатыми роликами
Комбинированные подшипники с короткими цилиндрическими и игольчатыми роликами представляют собой единый узел, объединяющий радиальную игольчатую опору и упорный подшипник с короткими цилиндрическими роликами. Такая конструкция позволяет воспринимать одновременно действующие радиальные и осевые нагрузки в условиях ограниченного монтажного пространства. Радиальная часть выполнена из игольчатого сепараторного подшипника, а осевая из подшипника с короткими цилиндрическими роликами, что обеспечивает высокую жесткость узла при минимальных габаритах.
Основное преимущество данной компоновки сокращение количества посадочных мест и упрощение сборки. Вместо двух отдельных подшипниковых узлов используется один комбинированный, что снижает требования к точности обработки вала и корпуса, уменьшает массу конструкции и сокращает время монтажа. Применение коротких цилиндрических роликов в упорной части обеспечивает повышенную грузоподъемность по сравнению с шариковыми упорными подшипниками аналогичного диаметра.
Конструктивные особенности
Внутреннее кольцо радиальной игольчатой части имеет борт, который служит дорожкой качения для упорных роликов. Наружное кольцо комбинированного подшипника оснащено упорным буртом, воспринимающим осевые нагрузки. Сепараторы игольчатой части изготавливаются из латуни или полиамида, армированного стекловолокном, что определяет допустимую температуру эксплуатации. Упорная часть с короткими цилиндрическими роликами комплектуется массивным сепаратором из латуни, обеспечивающим стабильную работу при высоких частотах вращения.
Подшипники выпускаются в двух исполнениях: с внутренним кольцом и без него. Вариант без внутреннего кольца применяется, когда дорожкой качения служит непосредственно поверхность вала, прошедшая шлифование и термообработку до твердости не менее 58 HRC. Это позволяет увеличить диаметр вала при тех же габаритных размерах подшипника и повысить его жесткость.
Технические параметры
Диапазон диаметров отверстий комбинированных подшипников с короткими цилиндрическими и игольчатыми роликами составляет от 15 до 110 мм. Радиальная грузоподъемность динамическая варьируется от 12,5 до 145 кН, статическая от 16 до 180 кН. Осевая динамическая грузоподъемность достигает значений от 20 до 210 кН. Предельная частота вращения зависит от типа сепаратора и способа смазки: при пластичной смазке от 3200 до 9000 об/мин, при масляной от 4300 до 12000 об/мин.
Рабочая температура эксплуатации для подшипников с латунным сепаратором составляет от 30 до +150 C, с полиамидным от 30 до +120 C. Монтажный радиальный зазор соответствует группе C2 или нормальной группе по ГОСТ 24810. Осевой зазор в упорной части регулируется подбором комплекта роликов и составляет от 0,05 до 0,25 мм в зависимости от типоразмера.
| Обозначение | Диаметр отверстия, мм | Наружный диаметр, мм | Радиальная динамическая грузоподъемность, кН | Осевая динамическая грузоподъемность, кН |
|---|---|---|---|---|
| NKX 20 | 20 | 30 | 12,5 | 20 |
| NKX 35 | 35 | 47 | 28,5 | 45 |
| NKX 60 | 60 | 72 | 62 | 95 |
Области применения
Комбинированные подшипники с короткими цилиндрическими и игольчатыми роликами востребованы в узлах, где требуется восприятие комбинированных нагрузок при ограниченных осевых габаритах. Основные сферы использования:
- коробки передач и редукторы промышленного оборудования опоры валов с косозубыми шестернями, создающими осевые составляющие;
- шпиндельные узлы металлорежущих станков фиксация вала в осевом направлении при высоких скоростях вращения;
- гидромоторы и гидронасосы аксиально-поршневого типа восприятие усилий от наклонной шайбы;
- червячные редукторы и мотор-редукторы компенсация осевых усилий от червячной пары;
- роликовые конвейеры и рольганги прокатных станов опоры приводных и неприводных роликов;
- шпиндели деревообрабатывающих и камнеобрабатывающих станков работа при повышенной вибрации.
Смазка и эксплуатация
Для комбинированных подшипников применяется пластичная смазка на литиевом загустителе с рабочей температурой от 30 до +120 C либо масляная смазка с циркуляционной системой подачи. При высоких частотах вращения предпочтительна масляная смазка с минимальным количеством подаваемого масла от 0,05 до 0,15 л/мин. Интервал повторной смазки пластичным материалом зависит от нагрузки и температуры: при умеренных режимах от 2000 до 4000 часов работы.
При монтаже необходимо обеспечить соосность посадочных поверхностей вала и корпуса. Допуск соосности не более 0,02 мм на 100 мм длины. Осевое усилие при запрессовке прикладывается только к торцу кольца, устанавливаемого с натягом. Передача осевой нагрузки через тела качения при монтаже не допускается, так как это приводит к повреждению дорожек качения.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличаются комбинированные подшипники с короткими цилиндрическими роликами от вариантов с шариками?
Упорная часть с короткими цилиндрическими роликами обеспечивает более высокую осевую грузоподъемность в среднем на 3040% выше, чем у шариковых упорных подшипников того же диаметра. При этом роликовая опора менее чувствительна к ударным нагрузкам и лучше работает при знакопеременных осевых усилиях.
Можно ли использовать подшипник без внутреннего кольца на валу без термообработки?
Нет. Дорожка качения на валу должна иметь твердость не менее 58 HRC и шероховатость Ra не более 0,32 мкм. Без термообработки поверхность вала быстро деформируется, что приводит к потере точности вращения и преждевременному выходу узла из строя.
Какой осевой зазор считается нормальным для упорной части?
Осевой зазор в комбинированных подшипниках составляет от 0,05 до 0,25 мм в зависимости от типоразмера. Точное значение указывается в технической документации на конкретный подшипник. Увеличенный зазор снижает жесткость узла, уменьшенный может привести к натягу и перегреву при тепловом расширении вала.
Требуется ли специальная подготовка вала при установке подшипника без внутреннего кольца?
Да. Посадочная поверхность вала должна быть шлифованной с шероховатостью Ra не более 0,32 мкм, твердостью от 58 до 64 HRC и глубиной закаленного слоя не менее 1,5 мм. Допуск круглости не более 0,005 мм, допуск цилиндричности не более 0,008 мм на всей длине дорожки качения.
