Каковы методы осевого позиционирования подшипников? Технические различия между конфигурациями подшипников с фиксированным и плавающим концом 

В системе вала установлено несколько подшипников. После работы в течение определенного периода времени происходит повышение температуры, вибрация или отслаивание дорожек качения. Первая реакция многих специалистов по техническому обслуживанию — «качество подшипников плохое». Однако при разборке и осмотре зачастую обнаруживается, что сам подшипник не имеет заводских дефектов. Проблема заключается вНеверно выбран метод осевого позиционирования—— Фиксированный конец не зафиксирован, а плавающий конец зажат. Тепловому расширению некуда деваться, и оно становится дополнительной осевой нагрузкой внутри подшипника.

Эта статья не является чисто теоретической популяризацией науки, а напрямую отвечает на пять вопросов, с которыми инженеры столкнутся при выборе и обслуживании: почему системе вала нужен фиксированный конец и плавающий конец, каковы распространенные методы осевого позиционирования, как сконфигурировать различные типы подшипников, как рассчитать величину теплового расширения и как судить о правильности конфигурации по структурной схеме и явлениям неисправности. Прочитав это, вы сможете сделать предварительное решение о том, какой конец должен быть зафиксирован, а какой конец должен быть плавающим, исходя из модели подшипника, конструкции системы вала, рабочей температуры и нагрузки, а также знать, как это проверить.

1. Что такое осевое позиционирование подшипника? Почему системы валов нуждаются в фиксированных и плавающих концах?

1.1 Основные понятия осевого позиционирования подшипников

Вал, установленный на подшипнике, должен одновременно удовлетворять трем ограничениям:

• Радиальная поддержка: Ограничить радиальное смещение вала относительно посадочного места подшипника, выдержать радиальную нагрузку и обеспечить, чтобы вал, шестерни и муфты находились в расчетном положении оси.
• Осевое позиционирование: Ограничить смещение вала вдоль оси и удерживать шестерни, шкивы, роторы и другие компоненты на валу в расчетном осевом положении.
• осевой поплавок: В пределах, предусмотренных конструкцией, относительное смещение вала или кольца подшипника в осевом направлении производится для компенсации теплового расширения или отклонения сборки.

Здесь следует сначала прояснить распространенное недоразумение:Осевое плавание не означает, что подшипник ослаблен, а также не означает, что вал может перемещаться в осевом направлении по своему желанию.. Плавающее – это «ограниченное, контролируемое осевое смещение». Величина смещения ограничена конструкцией, но это перемещение не превращается в нагрузку.

1.2 Почему нельзя просто закрепить оба конца подшипника?

Первый инстинкт многих сотрудников на объекте: «Если оба конца закреплены, вал будет устойчивым». Однако в реальных проектах при этом часто возникают проблемы. Причины кроются в трех аспектах:

• При повышении рабочей температуры вал подвергается осевому тепловому расширению. Коэффициент линейного расширения стали составляет около 12×10⁻⁶/℃. Вал длиной 1 метр удлинится примерно на 0,72 мм, когда температура повысится до 60 ℃.
• Если на обоих концах применяются жесткие осевые ограничения, тепловому расширению некуда выходить, что приведет к дополнительным осевым нагрузкам, действующим на подшипники.
• Чрезмерная дополнительная осевая нагрузка может вызвать повышение температуры подшипника, увеличение трения, сокращение срока службы и даже в тяжелых случаях заклинивание.

Следует отметить, что,Двусторонние осевые ограничения не всегда ошибочны.. Конфигурации регулируемых подшипников (например, спаренные радиально-упорные шарикоподшипники и конические роликоподшипники) с правильным выбором зазора, расчетом предварительного натяга и проверкой термической деформации могут использоваться в обычном режиме. Вопрос не в том, «можно ли закрепить два конца», а в том, «основана ли конструкция на термической деформации».

1.3 Основная роль фиксированного и плавающего конца

Фиксированный конец и плавающий конец выполняют каждый свою функцию в системе вала, и различия заключаются в следующем:

Типичная система валов:На валу один конец является фиксированным, отвечающим за «позиционирование», а другой конец — плавающим, отвечающим за «снятие теплового расширения».. Таким образом, положение вала стабильно и не будет повреждено термической деформацией.

2. Каковы методы осевого позиционирования подшипников? Общие структуры и применимые условия

Здесь мы сначала различаем два понятия, которые легко спутать:План расположения системы валов(Определите, какой конец ограничивает осевое перемещение, а какой допускает осевое смещение) иМетод позиционирования деталей подшипника(Определите, как внутреннее и наружное кольца подшипника закреплены на валу и седле подшипника). Это не проблемы одного уровня.

2.1 Три распространенных решения по осевому позиционированию систем валов

Вариант А: Конфигурация с фиксированным и плавающим концомОдин конец отвечает за осевое позиционирование, а другой конец обеспечивает смещение при тепловом расширении. Подходит для техники с длинной колесной базой, большой разницей температур или непрерывной работой. Вот как разворачивается тема данной статьи.

Вариант Б: Регулируемый подшипниковый узелAngular contact ball bearings or tapered roller bearings arranged oppositely are often used, and the axial clearance or preload is set through the relative positions between the bearings. Подходит для коротких валов, редукторов и конструкций, требующих контролируемой осевой жесткости. Необходимо учитывать влияние повышения температуры, допусков посадки и сборки на зазор и предварительный натяг.

Вариант C: Плавающий подшипник.Обе опоры допускают осевое смещение в определенном диапазоне, а общее осевое перемещение системы валов ограничивается такими конструкциями, как торцевые крышки и заплечики корпуса подшипников. Он подходит для конкретных конструкций с низкими требованиями к точности осевого позиционирования и небольшой осевой нагрузкой.

2.2 Распространенные методы осевой фиксации внутренних колец подшипников

2.3 Распространенные методы осевой фиксации наружных колец подшипников

• Положение плеч подшипника
• Осевое сжатие торцевой крышки
• Отверстия расположены с помощью эластичных стопорных колец.
• Комбинированное расположение торцевой крышки гнезда подшипника и регулировочной прокладки
• На внешнем кольце плавающего конца имеется посадочное отверстие, обеспечивающее осевое скольжение.

Особо следует подчеркнуть один момент:Возможность перемещения плавающего конца зависит от фактической конструкции и посадки, а не от самого названия подшипника.. В цилиндрических роликоподшипниках типа NU/N осевое смещение может быть достигнуто за счет внутренней конструкции подшипника; для обычных радиальных шарикоподшипников плавание может потребоваться за счет проскальзывания между наружным кольцом и седлом подшипника. Определение допустимости плавающего конца зависит от структуры, а не только от модели.

Конструкция плавающего конца шарика с глубокой канавкой требует различать две концепции:Осевое пространство между торцевой крышкой и наружным кольцом подшипника(используется для компенсации осевого смещения) иСкользящая посадка между наружным кольцом и отверстием корпуса подшипника(Используется для обеспечения осевого перемещения наружного кольца). Для конструкций, требующих двунаправленной термической компенсации, необходимо обеспечить, чтобы наружное кольцо не блокировалось торцевыми крышками или заплечиками в любом направлении в пределах ожидаемого диапазона смещения.Осевой зазор плавающего конца должен охватывать фактическое необходимое направление и величину смещения и в то же время должен предотвращать неконтролируемое проскальзывание или износ наружного кольца под рабочей нагрузкой.

3. Каковы технические различия между подшипниками с фиксированным и плавающим концом?

3.1 Различные пути передачи осевой нагрузки

• Фиксированный конец: Осевая нагрузка постепенно передается через вал, внутреннее кольцо подшипника, тела качения и наружное кольцо к седлу подшипника и, наконец, воспринимается торцевой крышкой или заплечиком.
• плавающий конец: В основном отвечает за задачи радиальной поддержки, позволяя осевое смещение во избежание превращения теплового расширения в ненужные осевые ограничения.

Следует отметить, что плавающий конец не полностью свободен от осевого трения. В реальной конструкции все еще может существовать сопротивление трения между наружным кольцом и отверстием седла, а также между роликом и дорожкой качения, которое может создавать дополнительную осевую силу, но оно не воспринимает основную осевую силу позиционирования системы вала. Поэтому также важны посадка и состояние поверхности скольжения плавающего конца.

3.2 Различные возможности компенсации теплового расширения

• Почему чем длиннее колесная база, тем очевиднее проблема теплового расширения?Поскольку осевое термическое удлинение пропорционально осевой длине L. Чем больше расстояние между опорами, тем больше удлинение при той же разнице температур.
• Почему двигатели, конвейеры и высокотемпературное оборудование должны обращать внимание на плавающие концы?Это оборудование имеет большую длину вала, непрерывную работу и значительное повышение температуры. Если плавающий конец не предусмотрен, тепловое расширение приведет к возникновению дополнительных нагрузок.
• Почему это означает, что оба конца должны быть закреплены, если на обоих концах установлен подшипник одного и того же типа?Один и тот же тип подшипника может использоваться как с фиксированным, так и с плавающим концом. Ключ зависит от метода структурного ограничения и координации. Обычно на обоих концах используются подшипники одного и того же типа, при этом один конец должен проходить через посадку или конструкцию.

3.3 Внутренняя структура и механизм перемещения подшипника отличаются.

Существует два пути реализации плавающих возможностей:

• внутренний поплавок: В цилиндрических роликоподшипниках типа NU/N используется конструкция дорожки качения без бортов, позволяющая внутреннему и наружному кольцам производить осевое относительное смещение в пределах указанного диапазона, тем самым компенсируя термическое удлинение вала. Его осевое смещение ограничено длиной ролика, эффективной длиной дорожки качения и внутренней конструкцией подшипника. Фактическое допустимое смещение должно соответствовать техническим данным производителя.
• внешний поплавок: Радиальные шарикоподшипники и т. д. компенсируются за счет осевого проскальзывания между определенным кольцом и сопрягаемой поверхностью (например, наружным кольцом и отверстием седла), и смещение происходит между сопрягаемыми поверхностями.

Различия между ними очевидны с точки зрения конструкции посадки, трения, способности к осевому смещению и технического обслуживания: внутреннее плавание не зависит от состояния сопрягаемой поверхности, смещение происходит более плавно, но эффективный диапазон смещения ролика должен быть подтвержден; внешняя плавающая конструкция встречается чаще, но она более чувствительна к герметичности, смазке и качеству поверхности наружного кольца и отверстия седла, а также склонна к препятствованию скольжению.

3.4 Различные требования к осевой жесткости, зазору и точности установки

К неподвижному концу предъявляются высокие требования к точности позиционирования, осевой жесткости и грузоподъемности системы вала. Конструкция осевого позиционирования (плечо, торцевая крышка, плечо) должна быть точного размера и достаточно прочной. Для плавающего конца основное внимание уделяется ходу перемещения, сопротивлению скольжению и состоянию сопрягаемой поверхности. Должен быть оставлен достаточный ход смещения, а сопряжение не должно быть ни слишком тугим, чтобы его можно было заклинить, ни слишком свободным, чтобы вызвать неконтролируемый зазор или сползание втулки.

4. Как выбрать конфигурацию фиксированного и плавающего конца для разных типов подшипников?

4.1 Радиальные шарикоподшипники: как настроить серию 6200/6300?

Радиальные шарикоподшипники могут выдерживать радиальные нагрузки и определенные двунаправленные осевые нагрузки. 6205, 6206, 6306 и т. д. обычно используются на фиксированном конце обычных систем валов.

Когда на обоих концах используются радиальные шарикоподшипники, плавающего положения можно добиться, сдвинув наружное кольцо одного конца в осевом направлении в посадочном месте подшипника. Ключевые моменты, на которые следует обратить внимание:Наружное кольцо плавающего конца не может быть одновременно жестко зажато торцевой крышкой и буртиком., в противном случае путь скольжения будет заблокирован и поплавок выйдет из строя.

Практические случаи: В двигателе используется фиксированный конец 6205 + плавающий конец 6205. Наружное кольцо фиксированного конца расположено с обеих сторон торцевой крышкой и буртиком; наружное кольцо плавающего конца и отверстие седла имеют посадку, обеспечивающую осевое скольжение, а внешнее кольцо скользит в отверстии седла, чтобы устранить тепловое удлинение.
Здесь необходимо различать два понятия:Осевое пространство между торцевой крышкой и наружным кольцом подшипника(для компенсации смещения) иСкользящая посадка между наружным кольцом и отверстием седла(Движение разрешено). Осевой зазор плавающего конца должен охватывать фактическое необходимое направление и величину смещения и в то же время должен предотвращать неконтролируемое проскальзывание или износ наружного кольца под рабочей нагрузкой.

4.2 Цилиндрические роликоподшипники: различия в осевом расположении между NU, N, NJ и NUP

Это группа, которую легче всего сбить с толку. Посмотрите непосредственно на конструкцию боковины:

Некоторые моменты проекта:

• Почему подшипники NU особенно подходят для плавающих концов?Внутреннее кольцо не имеет ребер, а внутреннее и наружное кольца могут свободно перемещаться друг относительно друга в осевом направлении. Смещение происходит внутри подшипника и не обязательно зависит от проскальзывания сопрягаемой поверхности.
• Почему NUP может выполнять двунаправленное осевое позиционирование?Он имеет полную двустороннюю ребристую структуру, которая может ограничивать осевое смещение в обоих направлениях.
• Почему Нью-Джерси нельзя просто приравнять к полноценному двустороннему фиксированному концу?NJ имеет только одностороннюю ребристую структуру, которая может ограничивать осевое смещение только в одном направлении и не может выполнять полное двустороннее позиционирование.
• Как выбрать конструкцию NJ, NUP или NJ+HJ в зависимости от направления осевой силы?Осевая сила в одном направлении может составлять NJ, а осевая сила в двух направлениях требует комбинации NUP или NJ+HJ. Конкретная проверка основана на направлении и величине осевой силы.
• Предел осевой нагрузки: Хотя конструкции NJ, NUP и NJ+HJ имеют возможность осевого позиционирования в соответствующих направлениях, фактическая допустимая осевая нагрузкаПрочность ребра, условия смазки, превышение температуры, скорость вращения и данные производителя.ограничения. О том, соответствует ли осевая несущая способность условиям работы, нельзя судить только по несущей конструкции, что особенно важно при промышленных закупках.

Расширение закупок: NU2208, NJ2208, NUP2208 Хотя основные установочные размеры могут быть одинаковыми, возможности их осевого позиционирования различны.Невозможно заменить напрямую только в зависимости от размера., необходимо проверить конструкцию боковины. Приведенная выше классификация соответствует описанию SKF структуры позиционирования цилиндрических роликоподшипников.

4.3 Радиально-упорные шарикоподшипники: как улучшить осевую жесткость фиксированного конца?

• Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники в основном несут осевую нагрузку в одном направлении.
• Соединение DB «спина к спине» и «лицо к лицу» DF обеспечивает двунаправленное осевое позиционирование.
• Соединение серии DT в основном используется для улучшения осевой нагрузки в одном направлении и не может использоваться отдельно в качестве комплексного решения для двустороннего позиционирования.

Существует прямая связь между силой предварительной нагрузки и осевой жесткостью, повышением температуры и трением: предварительная нагрузка улучшает жесткость и точность позиционирования, но чрезмерная предварительная нагрузка приведет к дополнительному повышению температуры и трению. В сочетании с подшипниками шпинделя серии 7000 высокоточные валы должны одновременно учитывать позиционирование, предварительную нагрузку и тепловую деформацию, и эти три фактора должны быть разработаны комплексно.

4.4 Сферические роликоподшипники: как настроить серию 222/223?

• Сферические роликоподшипники могут выдерживать большие радиальные нагрузки и определенные двунаправленные осевые нагрузки.
• Фиксированный конец можно провести через заплечик вала, контргайку и гнездо подшипника.
• При использовании обычных сферических роликоподшипников на плавающем конце обычно необходимо позволить одному кольцу скользить в осевом направлении по сопрягаемой поверхности.
• В условиях большего теплового расширения и перекоса можно рассмотреть комбинацию сферических роликоподшипников + тороидальных роликоподшипников CARB.

5. Как совместить фиксированный и плавающий конец? Пять типичных конфигураций подшипников

5.1 Обычная конфигурация системы вала двигателя

При использовании серии 6200/6300 на обоих концах имейте в виду, что наружное кольцо на одном конце не может быть одновременно жестко зажато торцевой крышкой и заплечиком. Обычной практикой является расположение наружного кольца с фиксированным концом с обеих сторон и использование комбинации наружного кольца с плавающим концом и отверстия седла, чтобы обеспечить осевое проскальзывание для достижения плавающего положения – в настоящее время необходимо различатьОсевое пространство между торцевой крышкой и наружным кольцомиСкользящая посадка между наружным кольцом и отверстием седла, гарантируя, что осевой зазор покрывает фактическое направление и величину смещения, и предотвращая неконтролируемое проскальзывание или износ наружного кольца под рабочей нагрузкой.

5.2 Конфигурация вала конвейера для тяжелых условий эксплуатации

В сочетании с серией 222/223 в условиях длинной колесной базы, непрерывной работы, изменения пыли и разницы температур фиксированный конец воспринимает позиционирование и основную осевую силу, а плавающий конец должен оставлять достаточный ход теплового расширения. При этом необходимо учитывать загрязнение скользящей поверхности пылью и защиту уплотнений.

5.3 Конфигурация подшипника высокоскоростного шпинделя

Спаренные радиально-упорные шарикоподшипники обеспечивают осевое позиционирование и контроль предварительного натяга. При проектировании плавающего конца необходимо одновременно учитывать тепловое удлинение шпинделя, поддержание точности и изменения предварительной нагрузки, чтобы избежать изменения состояния предварительной нагрузки при тепловом расширении.

6. Как рассчитать осевое тепловое расширение подшипника и запасной зазор на плавающем конце?

6.1 Формула расчета осевого теплового расширения

Среди них: ΔL — величина теплового расширения (мм), α — коэффициент линейного расширения материала (1/°C), L — эффективная осевая длина (мм), ΔT — изменение температуры (°C).

Для обычной стали в качестве предварительной оценки можно использовать примерно 12×10⁻⁶/℃.

6.2 Расчет осевого термического удлинения самого стального вала

Давайте сначала посмотрим на самый простой калибр: предположим, что стальной вал имеет длину 1000 мм, температура повышается от 20°С до 80°С, а разница температур составляет 60°С:

ΔL = 12×10⁻⁶ × 1000 × 60 =0,72 мм

Этот шаг имеет значениесама осьудлинения. Но обратите внимание, что он не равен зазору, который необходимо зарезервировать для плавающего конца. Настоящий инженерный расчет находится в следующем разделе.

6.3 Расчет относительного теплового смещения между валом и гнездом подшипника

Плавающий конец действительно должен компенсировать не удлинение самого вала, аОтносительное смещение между валом и гнездом подшипника. Поскольку корпус подшипника обычно также нагревается и расширяется, плавающий зазор на самом деле должен покрывать разницу между двумя удлинениями, а не само удлинение вала.

Предположим, что эффективное опорное расстояние между валом и гнездом подшипника составляет 1000 мм:

В упрощенных условиях равномерной температуры и одинаковой эффективной длины:

ΔL_relative = 0,72 − 0,36 =0,36 мм

Это означает:Даже если вал удлинится на 0,72 мм, фактическое относительное тепловое смещение, которое необходимо компенсировать, может составлять всего 0,36 мм.. Температура посадочного места подшипника обычно ниже, чем температура вала (на это влияют тепловыделение и температура окружающей среды), а расширение меньше, поэтому относительное смещение часто значительно меньше, чем удлинение самого вала.

Описание примера проекта: Выше приведен упрощенный расчет, предполагающий равномерное распределение температуры и одинаковую эффективную длину опоры. Во время фактического проектирования эффективная длина, распределение температуры и материалы (различные коэффициенты линейного расширения) вала и гнезда подшипника могут быть разными. Поэтому 0,36 мм нельзя напрямую считать окончательным расчетным зазором. Это необходимо дополнительно проверить в следующем разделе.

6.4 Какое осевое смещение необходимо зарезервировать для плавающего конца?

Относительное тепловое смещение (например, 0,36 мм выше) является лишь основой. Для определения окончательного плавающего зазора необходимо продолжить наложение и проверку:

• Проверьте эффективную длину: Эффективная опорная длина вала и гнезда подшипника может быть не одинаковой, поэтому удлинение следует пересчитать в соответствии с соответствующей длиной L.
• Проверьте различия в материалах: Если гнездо подшипника изготовлено из чугуна, алюминиевого сплава и т. д., коэффициент линейного расширения отличается от коэффициента стали, и относительное смещение изменится.
• Суперпозиция производственных допусков и сборочных отклонений: Необходимо учитывать погрешность положения сборки и допуск обработки.
• Проверьте распределение температуры: Фактическая температура неоднородна, имеется температурный градиент, а также имеется отклонение в оценке, основанной на средней разнице температур.
• Проверьте двусторонний эффективный ход плавающего конца.: Необходимо учитывать как направление смещения, так и величину смещения.
• Для подшипников типа NU/N: Подтвердить допустимый диапазон осевого смещения ролика относительно дорожки качения (в соответствии с техническими данными производителя).
• Скользящая конструкция наружного кольца: Проверить зазор торцевой крышки, сопротивление посадке и скольжению, убедиться, что осевой зазор соответствует фактическому направлению и величине смещения, и предотвратить неконтролируемое проскальзывание или износ наружного кольца под рабочей нагрузкой.

7. Какие неисправности подшипников могут возникнуть, если фиксированный и плавающий конец установлены неправильно?

7.1 Аномальная осевая нагрузка, вызванная жесткой фиксацией на обоих концах

Типичный процесс: Холодная сборка оборудования осуществляется нормально, наружные кольца на обоих концах зажимаются с обеих сторон торцевыми крышками и буртиками. После эксплуатации при нагреве термическому удлинению вала некуда высвободиться, что преобразуется в дополнительную осевую нагрузку, действующую на подшипник, вызывающую увеличение трения и повышение температуры. Поэтому данный тип оборудования зачастую нормально работает в холодном состоянии, но испытывает значительное повышение температуры в горячем состоянии – это типичная особенность дополнительных нагрузок в тепловом состоянии.

7.2 Плавающий конец теряет способность к осевому скольжению.

Сосредоточьтесь на проверке того, не является ли посадка между наружным кольцом и седлом подшипника слишком плотной, не случайно ли контактирует торцевая крышка, а также нет ли коррозии, заусенцев и деформации в отверстии седла. Как только плавающий конец теряет способность к скольжению, он превращается в жесткую фиксацию на обоих концах, вызывая ту же проблему, что и 7.1. Для плавающего конца типа NU/N следует также проверить, не отклоняется ли безребристый боковой ролик от эффективной площади дорожки качения и не превышает ли смещение допустимый диапазон изготовителя. Для конструкции скольжения наружного кольца проверьте, соответствует ли осевой зазор фактическому направлению и величине смещения, а также нет ли неконтролируемого проскальзывания или износа.

7.3 Изменения в структуре позиционирования, вызванные заменой модели подшипника

Если взять в качестве примера замену NU на NUP, замену NU на NJ и т. д., то различные конструкции ребер изменят осевые ограничения и пути передачи нагрузки. Если во время замены не проверить структуру ребра, она может измениться с «двустороннего позиционирования» на «одностороннее позиционирование» или даже «полностью плавающее», и функция позиционирования будет нарушена. В то же время проверьте допустимую осевую нагрузку: вы не можете судить, сможет ли NJ/NUP выдержать фактическую осевую нагрузку в условиях эксплуатации, основываясь только на конструкции. Необходимо обращаться к рейтингам производителя.

7.4 Последовательность осмотра места технического обслуживания

1. Подтвердите явления осевого перемещения и повышения температуры.
2. Проверьте схемы конструкции фиксированного и плавающего конца.
3. Проверьте модель подшипника и конструкцию ребра.
4. Проверьте заплечики вала, торцевые крышки и запирающие детали.
5. Проверьте посадку, тепловое расширение и эффективный ход.
6. Переустановите и выполните холодную и горячую проверку.

8. Как выбрать фиксированный конец и плавающий конец в различных условиях промышленной работы?

8.1 Особенности низкотемпературной среды России

В сочетании со сценарием российских промышленных закупок можно дать несколько особых объяснений:

• Изменение рабочего зазора при пусковых условиях от -30℃ до -50℃.: Зазор подшипника будет меняться из-за усадки деталей при низких температурах, а рабочий зазор необходимо рассчитывать с учетом натяга и разницы температур.
• Различия в термической усадке стальных валов и гнезд подшипников, изготовленных из разных материалов: разные материалы имеют разные коэффициенты линейного расширения и разную низкотемпературную усадку, что влияет на посадку и относительное смещение.
• Влияние низкотемпературной смазки на сопротивление пуску: Консистенция смазки увеличивается при низкой температуре, и сопротивление пуску увеличивается. Необходимо выбирать низкотемпературную смазку с низким пусковым сопротивлением.
• Влияние пыли, водяного пара и коррозии на скользящую способность плавающего конца: Когда скользящая поверхность загрязнена или подвержена коррозии, она застревает и плавание нарушается.

C3/C4 нельзя использовать напрямую в качестве универсального варианта для низкотемпературных или плавающих концов. Расчет и выбор должны основываться на фактической посадке, разнице температур и рабочем зазоре. Решение нельзя принимать исходя из опыта «чем больше клиренс, тем он универсальнее».

9. При покупке промышленных подшипников как проверить правильность настройки фиксированного и плавающего концов?

9.1 Какие параметры предоставляются поставщикам подшипников?

Контрольный список технических параметров закупки подшипников

1. Модель подшипника, размер и класс точности
2. Положение фиксированного конца и плавающего конца
3. Величина и направление действия осевой нагрузки
4. Радиальная нагрузка, частота вращения и рабочий цикл
5. Материалы и допуски установки вала и гнезда подшипника
6. Рабочая температура и начальная температура
7. Расстояние между опорами подшипников и ожидаемое тепловое удлинение
8. Методы смазки, требования к уплотнениям и рабочий зазор
9. Схема осевого смещения и конструкции установки

9.2 Какие только параметры при замене подшипников нельзя проверить?

При замене подшипников одного из следующих пунктов недостаточно и необходимо проверить комплексно:

• Не смотрите только на внутренний диаметр, внешний диаметр и ширину.
• Не смотрите только на номинальную динамическую нагрузку и скорость.
• Структурные суффиксы, такие как NU, NJ, NUP, нельзя игнорировать.
• «Размеры взаимозаменяемы» нельзя приравнивать к «Позиционирование взаимозаменяемо».
• Об осевой несущей способности нельзя судить только по конструкции ребер. Необходимо проверить номинальную осевую нагрузку, указанную производителем.

9.3 Какую техническую поддержку могут предоставить OEM-поставщики подшипников?

Поставщики могут сотрудничать для оказания технической поддержки с точки зрения подбора модели подшипника, подтверждения технических чертежей, специальных решений по зазорам и уплотнениям, выборочных испытаний, разработки нестандартных подшипников и серийной поставки при условии, что покупатель предоставит полные параметры рабочего состояния.

10. Часто задаваемые вопросы: часто задаваемые вопросы о подшипниках с фиксированными и плавающими концами.

1. Можно ли использовать осевые ограничительные конструкции на обоих концах вала?Да, но жестко фиксировать сразу обоими концами не рекомендуется. Ограничения на обоих концах предотвратят тепловое расширение. Если конструкция не рассчитана с учетом термической деформации, возникнут дополнительные осевые нагрузки и повышение температуры. Для двусторонних фиксаторов подходят только отрегулированные конфигурации, рассчитанные на зазор, предварительную нагрузку и тепловую деформацию (например, диагональные контактные шарики, пары конусов).

2. Можно ли использовать радиальные шарикоподшипники в качестве плавающих концов?Может. Внутреннее осевое смещение радиальных шарикоподшипников ограничено, и при использовании в качестве плавающего конца оно обычно достигается за счет осевого проскальзывания между наружным кольцом и отверстием седла. Здесь необходимо различатьОсевое пространство между торцевой крышкой и наружным кольцомиСкользящая посадка между наружным кольцом и отверстием седлаДве концепции гарантируют, что осевой зазор покрывает фактическое направление и величину смещения, а также предотвращают неконтролируемое проскальзывание или износ наружного кольца под рабочей нагрузкой.

3. В чем разница между цилиндрическими роликоподшипниками NU и NUP?Внутреннее кольцо NU не имеет ребер, что обеспечивает двунаправленное внутреннее осевое смещение и подходит для плавающего конца; NUP имеет двунаправленную структуру осевого позиционирования, которая может ограничивать осевое смещение в обоих направлениях и подходит для фиксированного конца. Они имеют разные возможности позиционирования и не могут быть заменены только на основе размера.

4. Какой осевой зазор необходимо оставить для подшипника с плавающим концом?Не смотрите только на удлинение самого вала. Необходимо рассчитать относительное тепловое удлинение между валом и гнездом подшипника, затем добавить допуск изготовления и отклонение сборки, проверить двусторонний эффективный ход плавающего конца и подтвердить диапазон смещения ролика или зазор скольжения наружного кольца.

5. Какой подшипник следует выбрать для фиксированного конца двигателя?В обычных двигателях в качестве фиксированного конца часто используются радиальные шарикоподшипники (серии 6200/6300), который позиционируется с обеих сторон торцевыми крышками и заплечиками. Для прецизионных применений, требующих более высокой осевой жесткости, можно выбрать шарикоподшипники с диагональным контактом. Проверьте конкретно в зависимости от нагрузки, скорости и условий работы.

6. Возможно ли использовать сферические роликоподшипники на обоих концах?Может. Сферические роликоподшипники могут использоваться как с фиксированным, так и с плавающим концом, но плавающий конец обычно должен обеспечивать возможность скольжения втулки в осевом направлении по сопрягаемой поверхности, в противном случае жесткая фиксация на обоих концах будет создавать дополнительные нагрузки из-за теплового расширения. Если тепловое расширение велико, можно рассмотреть возможность использования комбинации сферического ролика + CARB.

7. Какая неисправность произойдет, если плавающий конец не сможет перемещаться в осевом направлении?После плавного разрушения система валов перерождается в двухсторонние жесткие связи, а тепловое расширение преобразуется в дополнительную осевую нагрузку. Типичные проявления включают аномальное повышение температуры, повышенное трение и возможное отслаивание дорожек качения или заклинивание подшипников во время длительной эксплуатации.

8. Как определить фиксированный конец и плавающий конец на основе схемы конструкции оборудования?Чтобы определить фиксированный конец и плавающий конец, сначала следует проверить, существует ли эффективный путь осевого относительного смещения между валом и гнездом подшипника, а не просто зажата ли торцевая крышка. В радиальных шарикоподшипниках плавучесть обычно достигается за счет проскальзывания между наружным кольцом и седлом подшипника; В цилиндрических роликоподшипниках типа NU/N плавучесть достигается за счет внутренней конструкции подшипника. Необходимо принять комплексное решение на основе типа подшипника, метода фиксации кольца и пути передачи осевой нагрузки.