Упорно-радиальные роликовые подшипники: конструкция и применение в тяжелонагруженных узлах
Упорно-радиальные роликовые подшипники воспринимают комбинированные нагрузки осевую и радиальную при высоких скоростях вращения. Конструкция включает конические ролики, расположенные под углом к оси вала, что обеспечивает точечный контакт тел качения с дорожками колец. Такая геометрия позволяет компенсировать перекосы и деформации вала, возникающие под нагрузкой, без потери точности вращения.Основное отличие от радиальных роликовых аналогов способность воспринимать значительные осевые усилия в обоих направлениях. В зависимости от исполнения, подшипники комплектуются сепараторами из латуни, стали или полиамида, армированного стекловолокном. Полиамидные сепараторы снижают массу узла и уровень вибраций, но ограничивают рабочую температуру до +120 C. Латунные и стальные сепараторы применяются при пиковых температурах до +200 C и в условиях ударных нагрузок.Технические характеристики и исполнения
Подшипники выпускаются в однорядном и двухрядном исполнениях. Двухрядные модификации обеспечивают повышенную жесткость узла и используются при знакопеременных осевых нагрузках. Основные параметры:- Диаметр отверстия от 60 до 420 мм
- Наружный диаметр от 95 до 650 мм
- Статическая грузоподъемность от 80 до 2200 кН
- Динамическая грузоподъемность от 60 до 1500 кН
- Предельная частота вращения от 900 до 3800 об/мин (зависит от серии и типа сепаратора)
Материалы и смазочные системы
Кольца и ролики изготавливаются из хромистой стали ШХ15 или цементуемой стали 18ХГТ. Для агрессивных сред применяются кольца из нержавеющей стали 95Х18 с твердостью не менее 58 HRC. В качестве смазки используются пластичные смазки на литиевом или полимочевинном загустителе, а также масляный туман в высокоскоростных узлах.| Серия | Диаметр отверстия, мм | Наружный диаметр, мм | Динамическая грузоподъемность, кН | Предельная частота, об/мин |
|---|---|---|---|---|
| 29412 | 60 | 130 | 245 | 2800 |
| 29420 | 100 | 210 | 610 | 1800 |
| 29330 | 150 | 250 | 735 | 1500 |
Применение в промышленном оборудовании
Упорно-радиальные роликовые подшипники устанавливаются в узлах, где требуется высокая осевая жесткость при сохранении компактных габаритов:- Редукторы тяжелых конвейеров и дробилок
- Шпиндели горизонтальных и вертикальных станков
- Роторы центробежных насосов и компрессоров
- Опорные узлы ветрогенераторов
- Валки прокатных станов
- Поворотные механизмы экскаваторов и кранов
Особенности эксплуатации
Рабочая температура подшипников с полиамидным сепаратором ограничена диапазоном от 40 до +120 C. При постоянной работе свыше +100 C требуется применение высокотемпературных смазок с увеличенным интервалом замены. Для узлов, работающих при температуре от 60 до +150 C, используются сепараторы из латуни марки ЛС59-1.Скоростной фактор (произведение диаметра отверстия на частоту вращения) для серий 293 и 294 не превышает 300 000 ммоб/мин. Превышение этого значения требует перехода на подшипники с коническими роликами и промежуточным кольцом, которые обеспечивают более стабильный тепловой режим.Вопросы и ответы (FAQ)
Чем упорно-радиальный роликовый подшипник отличается от радиально-упорного?
Упорно-радиальные роликовые подшипники воспринимают преимущественно осевые нагрузки с долей радиальной составляющей до 30%. Радиально-упорные подшипники, напротив, рассчитаны на радиальные нагрузки с частичной осевой составляющей. Конструктивно упорно-радиальные имеют угол контакта от 45 до 60 градусов, что обеспечивает большую осевую жесткость.
Какой сепаратор выбрать для высокоскоростного шпинделя?
Для частот вращения свыше 2500 об/мин рекомендуется полиамидный сепаратор, армированный стекловолокном. Он снижает массу вращающихся элементов и уменьшает нагрев. При температуре выше +120 C или наличии ударных нагрузок применяется латунный сепаратор, несмотря на увеличение массы узла.
Как регулируется осевой зазор при монтаже?
Осевой зазор устанавливается подбором прокладок между корпусом и крышкой либо вращением регулировочной гайки. Величина зазора зависит от серии подшипника и температурного режима работы. Для серии 294 при диаметре отверстия 100 мм рекомендуемый зазор составляет от 0,08 до 0,15 мм.
Допустима ли работа подшипника с перекосом колец?
Допустимый перекос внутреннего кольца относительно наружного не превышает 2 угловых минут для стандартных серий. Превышение этого значения вызывает кромочный контакт роликов с дорожками качения и преждевременное выкрашивание. Для компенсации перекосов применяются подшипники со сферическим наружным кольцом.
