Роликовые комбинированные подшипники без фланца ГОСТ 3395-89
Роликовые комбинированные подшипники без фланца по ГОСТ 3395-89 — это двухрядные опоры качения, в которых один ряд выполнен с цилиндрическими роликами, а второй — с игольчатыми телами качения. Отсутствие фланца на наружном кольце определяет способ монтажа: узел фиксируется в корпусе с помощью стопорных колец, пружинных элементов или посадки с натягом. Такая конструкция востребована в механизмах, где осевое позиционирование обеспечивается сопряжёнными деталями, а не бортом подшипника.
Комбинированная схема позволяет воспринимать одновременно радиальную нагрузку от цилиндрических роликов и повышенные осевые усилия через игольчатый ряд, работающий как упорный подшипник. По сравнению с раздельной установкой двух подшипников комбинированный узел сокращает осевой габарит сборочной единицы и уменьшает количество посадочных поверхностей, что снижает трудоёмкость расточки корпусов и вероятность перекосов при монтаже.
Конструктивные особенности и исполнения
Безфланцевое исполнение наружного кольца регламентировано ГОСТ 3395-89, который устанавливает типы и конструктивные варианты подшипников качения. Для комбинированных роликовых узлов характерны следующие признаки:
- наружное кольцо без бортов — цилиндрический ряд компенсирует только радиальные нагрузки;
- игольчатый ряд с коническим или цилиндрическим торцом воспринимает одностороннюю осевую нагрузку;
- сепараторы из латуни или полиамида, армированного стекловолокном, обеспечивают направление тел качения в зоне высоких скоростей;
- посадочные диаметры от 12 до 120 мм, ширина колец — от 15 до 60 мм в зависимости от серии;
- радиальный зазор — нормальный или увеличенный (C3) для узлов с тепловым расширением вала.
Класс точности по ГОСТ 520 — P0 или P6. Для шпиндельных групп и прецизионных редукторов применяют исполнения P5 с ужесточёнными допусками на биение дорожек качения. Смазочные канавки и отверстия на наружном кольце выполняются по требованию заказчика для централизованных систем подачи пластичной смазки.
Материалы и рабочие характеристики
Кольца и тела качения изготавливаются из подшипниковой стали ШХ15СГ с объёмной закалкой до твёрдости 61–65 HRC. Для работы при температурах до 150 C применяется теплостойкая сталь типа 8Х4В9Ф2 (ЭИ347), сохраняющая стабильность размеров при длительной эксплуатации. Сепараторы из латуни ЛС63-3 допустимы при температуре до 200 C, полиамидные — до 120 C.
Базовый динамический коэффициент грузоподъёмности Cr для типоразмера 50 80 22 мм составляет 48,5 кН, статический C0r — 63,0 кН. Предельная частота вращения при пластичной смазке — 4500 мин, при жидкостной — 6300 мин. Осевая грузоподъёмность игольчатого ряда достигает 30–40 % от радиальной, что достаточно для фиксации вала в реверсивных приводах с умеренными осевыми усилиями.
| Типоразмер | d, мм | D, мм | B, мм | Cr, кН |
|---|---|---|---|---|
| NKX 20 | 20 | 30 | 20 | 16,8 |
| NKX 35 | 35 | 47 | 30 | 32,5 |
| NKX 60 | 60 | 80 | 38 | 58,3 |
Применение в промышленном оборудовании
Отсутствие фланца упрощает установку в неразъёмные корпуса, где наружное кольцо запрессовывается с натягом, а осевая фиксация выполняется пружинными кольцами в канавке корпуса. Такая схема типична для:
- коробок передач и редукторов общего назначения с цилиндрическими колёсами;
- роликовых конвейеров и рольгангов металлургических линий;
- шпиндельных узлов деревообрабатывающих и камнерезных станков;
- мотор-барабанов ленточных конвейеров;
- поворотных механизмов кранов и экскаваторов.
В текстильных машинах и упаковочных автоматах безфланцевые комбинированные узлы применяются для опор валов с ограниченным осевым ходом, где установка стандартного радиально-упорного подшипника требует дополнительной обработки корпуса. В гидромоторах и насосах шестерённого типа такие подшипники воспринимают радиальную нагрузку от зубчатого зацепления и осевое давление, возникающее при работе с высоковязкими средами.
Монтаж и эксплуатационные требования
При запрессовке наружного кольца в корпус с натягом необходимо контролировать изменение радиального зазора — остаточный зазор должен составлять не менее 0,01 мм. Осевое усилие при монтаже прикладывается только к торцу кольца, запрессовка через тела качения недопустима. Для узлов с частыми реверсами рекомендуется применять смазочные материалы с противоизносными присадками на основе литиевого или полимочевинного загустителя.
Периодичность пополнения смазки — каждые 500–1000 часов работы, полная замена — через 8000–12000 часов в зависимости от нагрузки и запылённости окружающей среды. При эксплуатации в условиях вибрационных нагрузок (вибропитатели, грохоты) необходимо использовать сепараторы из стеклонаполненного полиамида, снижающие шум и демпфирующие ударные импульсы.
Вопросы и ответы
Чем отличается безфланцевый комбинированный подшипник от фланцевого?
Безфланцевый вариант не имеет бурта на наружном кольце, поэтому осевая фиксация в корпусе выполняется стопорными кольцами или посадкой с натягом. Фланцевый узел крепится болтами к торцу корпуса, что удобно для быстросъёмных узлов, но требует больше места в осевом направлении.
Какую осевую нагрузку выдерживает игольчатый ряд?
Осевая грузоподъёмность игольчатого ряда составляет 30–40 % от радиальной динамической грузоподъёмности подшипника. Для типоразмера NKX 35 с Cr = 32,5 кН допустимая осевая нагрузка — около 11 кН при статическом нагружении.
Какие смазочные материалы рекомендованы для этих подшипников?
Применяются пластичные смазки на литиевом загустителе с базовым маслом вязкостью 100–150 мм/с при 40 C (например, Литол-24, Мобилгресс XHP 222). Для высокоскоростных узлов — смазки с полимочевинным загустителем, обеспечивающие стабильность при длительных интервалах обслуживания.
Допустима ли установка подшипника с натягом на вал?
Да, внутреннее кольцо монтируется на вал с натягом до класса k6 или m6. При этом наружное кольцо должно иметь ходовую посадку в корпусе (H7), чтобы компенсировать уменьшение радиального зазора при запрессовке внутреннего кольца.
