Комбинированные подшипники ZARN55115-TV-L: конструкция и применение
Комбинированные подшипники ZARN55115-TV-L — это прецизионные опоры качения, объединяющие в едином узле радиальный роликовый подшипник и осевой шариковый подшипник с двухсторонним восприятием нагрузки. Исполнение ZARN55115-TV-L относится к серии ZARN с увеличенной шириной внутреннего кольца, что обеспечивает повышенную жёсткость монтажного узла и упрощает базирование при установке в корпусные детали.
Конструкция ZARN55115-TV-L включает внутреннее кольцо с интегрированным фланцем, наружное кольцо с канавками для осевых шариковых дорожек и цилиндрические ролики в радиальном ряду. Сепаратор TV выполнен из полиамида, армированного стекловолокном, что снижает массу узла и обеспечивает стабильную работу при высоких скоростях вращения. Суффикс L указывает на свободную посадку наружного кольца в корпусе — это компенсирует температурные деформации и допускает осевое смещение опоры относительно посадочного гнезда.
Технические характеристики ZARN5515-TV-L
Подшипник ZARN5515-TV-L рассчитан на диаметр вала 55 мм и наружный диаметр 120 мм. Осевая грузоподъёмность в паре с радиальной позволяет применять узел в шпиндельных группах металлорежущих станков, где требуется одновременное восприятие сил резания и осевого усилия подачи. Базовые параметры:
- Внутренний диаметр — 55 мм;
- Наружный диаметр — 120 мм;
- Высота узла — 66 мм;
- Динамическая осевая грузоподъёмность — 110 кН;
- Статическая осевая грузоподъёмность — 224 кН;
- Динамическая радиальная грузоподъёмность — 88 кН;
- Предельная частота вращения с пластичной смазкой — 2400 мин.
Рабочий температурный диапазон для сепаратора TV ограничен значениями от –30 C до +120 C, что характерно для узлов с полиамидными сепараторами. При необходимости эксплуатации в условиях повышенных температур применяются модификации с латунным сепаратором, однако в исполнении ZARN55115-TV-L полиамидный сепаратор обеспечивает оптимальное сочетание нагрузочной способности и скоростных характеристик.
Конструктивные особенности и монтаж
Комбинированная схема ZARN55115-TV-L исключает необходимость установки двух отдельных подшипников — радиального и упорного, что сокращает осевой габарит опоры и снижает количество посадочных поверхностей. Внутреннее кольцо с фланцем упрощает осевое позиционирование на валу, а наружное кольцо с посадкой L допускает свободное температурное расширение вала без заклинивания тел качения.
Монтаж ZARN55115-TV-L требует точного соблюдения момента затяжки крепёжных элементов, поскольку осевой натяг определяет распределение нагрузки между шариковым и роликовым рядами. Регулировка осевого зазора выполняется с помощью гаек или торцевых шайб, обеспечивающих предварительный натяг в пределах 5–15 мкм для достижения паспортной жёсткости узла.
Области применения
Подшипники ZARN55115-TV-L востребованы в узлах с комбинированным нагружением, где осевые усилия сопоставимы с радиальными. Типовые позиции установки:
- Шпиндельные узлы токарных и фрезерных станков с ЧПУ;
- Червячные редукторы и приводы поворотных столов;
- Роторные насосы и компрессоры с осевым усилием от винтовой пары;
- Шнековые питатели и экструзионное оборудование;
- Поворотные механизмы кранов и экскаваторов;
- Валки прокатных станов и правильных машин.
В шпиндельных группах ZARN55115-TV-L работает в паре с радиально-упорными шарикоподшипниками, воспринимая осевую составляющую силы резания и обеспечивая точность вращения в пределах 5–8 мкм. В редукторных передачах узел компенсирует осевое усилие от косозубых колёс, разгружая радиальные опоры от избыточной нагрузки.
Смазочные материалы и обслуживание
Для ZARN55115-TV-L применяются пластичные смазки на литиевом или полимочевинном загустителе с базовым маслом класса вязкости ISO VG 100–150. При высоких частотах вращения рекомендуется масляный туман или циркуляционная смазка с подачей через каналы в корпусе. Интервал повторной смазки зависит от интенсивности эксплуатации и составляет от 500 до 3000 часов для пластичных составов.
| Параметр | Значение для ZARN55115-TV-L | Единица измерения | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | 55 | мм | Микрометраж | Поле допуска H7 |
| Наружный диаметр | 120 | мм | Микрометраж | Поле допуска h6 |
| Осевая динамическая грузоподъёмность | 110 | кН | Расчёт по ISO 281 | Для пары шариковых рядов |
| Радиальная динамическая грузоподъёмность | 88 | кН | Расчёт по ISO 281 | Для роликового ряда |
| Предельная частота вращения | 2400 | мин | Практические испытания | С пластичной смазкой |
| Рабочая температура | –30…+120 | C | Термометрия | Ограничение сепаратора TV |
При замене ZARN55115-TV-L необходимо контролировать состояние дорожек качения и сепаратора: наличие трещин в полиамидном сепараторе или следов усталостного выкрашивания на кольцах служит основанием для замены узла. Хранение подшипников с сепаратором TV требует защиты от прямого солнечного света и озона, вызывающих деструкцию полиамида.
Вопросы и ответы
Чем отличается ZARN55115-TV-L от стандартного ZARN55115?
Суффикс L обозначает свободную посадку наружного кольца в корпусе, что допускает осевое смещение опоры при температурных деформациях вала. Стандартное исполнение предполагает фиксированную посадку наружного кольца с натягом.
Какой сепаратор установлен в ZARN55115-TV-L?
Сепаратор TV изготовлен из полиамида, армированного стекловолокном. Он обеспечивает снижение массы и стабильную работу при скоростях до 2400 мин, но ограничивает рабочую температуру значением +120 C.
Можно ли использовать ZARN55115-TV-L в вертикальном валу?
Да, конструкция с двухсторонним осевым восприятием нагрузки допускает установку в вертикальном положении. При этом необходимо обеспечить надёжную подачу смазки к верхнему осевому ряду шариков.
Какой момент затяжки требуется при монтаже ZARN55115-TV-L?
Момент затяжки крепёжной гайки зависит от шага резьбы и требуемого осевого натяга. Для типовых применений на валу 55 мм рекомендуется момент в диапазоне 120–180 Нм с последующей проверкой лёгкости вращения.
