Комбинированные подшипники ZARF50115-TV: конструкция и применение
Комбинированные подшипники ZARF50115-TV — это прецизионные узлы качения, объединяющие в едином корпусе радиальный игольчатый подшипник и осевой роликовый подшипник с косым расположением роликов. Данная модификация с суффиксом TV оснащена сепаратором из стеклонаполненного полиамида 66, что обеспечивает работу при повышенных скоростях вращения и снижает момент трения по сравнению с цельнометаллическими сепараторами.
Конструкция ZARF50115-TV рассчитана на восприятие комбинированных нагрузок: осевых усилий в обоих направлениях и радиальных нагрузок. Посадочные размеры — внутренний диаметр 50 мм, наружный диаметр 115 мм — соответствуют ряду ZARF и позволяют интегрировать узел в стандартные корпусные детали без дополнительной расточки. Подшипник поставляется в исполнении с отверстиями под болты крепления на наружном кольце, что упрощает монтаж и обеспечивает точную фиксацию в корпусе.
Технические характеристики ZARF50115-TV
Осевая грузоподъемность подшипника достигает 143 кН, радиальная — 54 кН. Предельная частота вращения при пластичной смазке составляет 2200 об/мин, при масляной — 3400 об/мин. Рабочий диапазон температур ограничен свойствами полиамидного сепаратора: от –30 C до +120 C. Момент трения при стандартной предварительной нагрузке не превышает 2,5 Нм, что критично для позиционирующих приводов.
| Параметр | Значение | Единица | Примечание | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | 50 | мм | Посадка на вал | ISO 286 |
| Наружный диаметр | 115 | мм | Посадка в корпус | ISO 286 |
| Высота | 66 | мм | С учетом крепежных отверстий | Штангенциркуль |
| Базовая осевая нагрузка | 143 | кН | Статическая | Расчет по DIN 711 |
| Базовая радиальная нагрузка | 54 | кН | Статическая | Расчет по DIN 617 |
| Предельная частота вращения | 2200 | об/мин | Пластичная смазка | Экспериментально |
Конструктивные особенности и материалы
Наружное и внутреннее кольца ZARF50115-TV изготовлены из хромистой стали 100Cr6 (1.3505) с закалкой до твердости 58–62 HRC. Ролики — из той же стали с классом точности G2 по DIN 5402, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки по длине контакта. Сепаратор TV из полиамида PA66 с 25% стекловолокна снижает массу узла и демпфирует вибрации, однако требует ограничения температуры в зоне контакта.
Осевой ряд роликов установлен под углом 60 к оси вращения, что позволяет воспринимать осевые нагрузки в обоих направлениях без дополнительных упорных элементов. Радиальный игольчатый ряд обеспечивает высокую жесткость при радиальных нагрузках и компактную осевую длину узла. Такая компоновка востребована в шпиндельных узлах, где ограничено монтажное пространство.
Применение в промышленном оборудовании
Подшипники ZARF50115-TV применяются в узлах с комбинированным нагружением и высокими требованиями к точности вращения:
- Шпиндели металлорежущих станков с ЧПУ — токарные и фрезерные обрабатывающие центры
- Поворотные столы и делительные механизмы
- Редукторы робототехнических комплексов и промышленных манипуляторов
- Приводы подач тяжелых станков
- Валы винтовых компрессоров и насосного оборудования
- Позиционирующие узлы упаковочных и текстильных машин
Благодаря высокой осевой жесткости и малому моменту трения, узел обеспечивает точное позиционирование при знакопеременных нагрузках. Для работы при высоких скоростях рекомендуется масляная смазка с подачей через централизованную систему; при умеренных режимах — пластичная смазка класса NLGI 2 на литиевом загустителе.
Монтаж и эксплуатационные требования
При установке ZARF50115-TV необходимо обеспечить предварительный натяг для выборки зазоров в осевом ряду. Рекомендуемый натяг — 5–15 мкм, регулируется подбором прокладок или гайки с тарельчатыми пружинами. Крепежные болты класса прочности 10.9 затягиваются моментом 41 Нм. Допуск соосности посадочных поверхностей — не более 0,01 мм на 100 мм длины.
Полиамидный сепаратор чувствителен к агрессивным средам и перегреву. При работе в запыленных условиях требуется защита торцевых уплотнений. Для высокотемпературных применений (свыше +120 C) следует использовать модификацию с латунным сепаратором (MPA), которая имеет аналогичные габариты, но допускает нагрев до +150 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается ZARF50115-TV от версии с латунным сепаратором?
Версия TV использует полиамидный сепаратор PA66+GF25, что снижает момент трения и массу, но ограничивает температуру до +120 C. Версия MPA с латунным сепаратором допускает +150 C и устойчива к агрессивным смазкам, но имеет больший момент трения.
Какую смазку применять для ZARF50115-TV?
Для стандартных режимов — пластичная смазка на литиевом загустителе класса NLGI 2 (например, Shell Gadus S2 V220). Для высоких скоростей — масляная смазка ISO VG 32–68 с подачей через централизованную систему.
Какая точность вращения обеспечивается?
Подшипник соответствует классу точности P5 по DIN 620, радиальное биение — не более 5 мкм, осевое — не более 8 мкм. Этого достаточно для большинства шпиндельных узлов станков класса точности Н.
Можно ли использовать ZARF50115-TV при ударных нагрузках?
Да, но с ограничением: статическая осевая нагрузка не должна превышать 143 кН, радиальная — 54 кН. При ударных нагрузках рекомендуется снизить частоту вращения на 30% и увеличить интервал смазки.
