Зазор подшипника: применение, критерии выбора и практическое руководство

Зазор в подшипнике — это заранее продуманное пространство между телами качения подшипника и дорожками качения, которое определяет, как подшипник будет вести себя под нагрузкой, скоростью и нагревом. При выборе подшипника это не является запоздалой мыслью: неправильная группа зазоров может вызвать вибрацию, шум, перегрев или преждевременный выход из строя. Если вы выбираете радиальный шарикоподшипник для двигателя, насоса, коробки передач или автомобильного узла, выбранная вами группа зазоров (С2, C0, С3, С4 или С5) имеет такое же большое значение, как размер отверстия и номинальная скорость.

Что такое зазор подшипника?

Зазор подшипника — это общее расстояние, на которое одно кольцо подшипника может перемещаться относительно другого в радиальном направлении. Для радиальных шарикоподшипников это зазор между шариками и внутренней и внешней дорожками качения перед установкой подшипника на вал или в корпус.

Зазор, который вы измеряете на новом подшипнике, называется начальным зазором. Он меняется после установки из-за натяга и изменения температуры. Зазор, который остается, когда подшипник работает при рабочей температуре, является рабочим зазором, и именно эта величина фактически контролирует трение, шум и распределение нагрузки.

Для радиальных шарикоподшипников основной характеристикой обычно является радиальный зазор. Некоторые подшипники также имеют значение осевого зазора, но в большинстве стандартных промышленных применений вы выбираете подшипник по группе радиального внутреннего зазора. Всегда сверяйте точный диапазон с заводскими. Технические данные зазора подшипника .

Радиальный шарикоподшипник серии 60 с различными вариантами зазора и уплотнения Серия 60 предлагает группы радиальных зазоров от C0 до C5 и различные уплотнения, что позволяет легко адаптировать их к условиям эксплуатации. Доступный из стали GCr15 с классами точности от 0 до 2, он подходит для многих промышленных применений. Посмотреть продукт →

Почему зазор подшипника имеет значение?

Зазор подшипника напрямую влияет на температуру, уровень шума, вибрацию и срок службы подшипника. Подшипник со слишком малым зазором будет перегреваться и может быстро устать; подшипник со слишком большим зазором создаст вибрацию и уменьшит несущую жесткость.

Если зазор слишком мал, тела качения сжимаются между кольцами. Это создает предварительную нагрузку, которая увеличивает трение и выделяет тепло. В высокоскоростных приложениях результирующее повышение температуры может привести к заклиниванию подшипника.

Когда зазор слишком велик, тела качения могут двигаться вбок. Это приводит к заносу, неравномерному распределению нагрузки и измеримой вибрации вала. В прецизионном оборудовании чрезмерный зазор является частой причиной шума и преждевременного износа. Цель состоит в том, чтобы выбрать группу зазоров, которая оставляет небольшой, но положительный рабочий зазор на протяжении большей части рабочего цикла.

Общие группы внутренних зазоров для радиальных шарикоподшипников

Большинство производителей подшипников используют группы зазоров ISO C2, C0, C3, C4 и C5. C0 — это нормальный зазор, подходящий для большинства применений общего назначения с умеренной скоростью, нагрузкой и температурой. C2 более плотный, чем обычно, и используется редко; C3 и C4 обеспечивают постепенно больший зазор для применений с более высокими скоростями, повышенным натягом или значительными температурными градиентами.

Обратите внимание, что эти значения относятся к радиальному внутреннему зазору. Точный диапазон зависит от диаметра отверстия, поэтому перед заказом всегда проверяйте таблицу размеров серии подшипников.

Как выбрать правильный зазор подшипника

Начинайте с условий эксплуатации, а не с фиксированного значения зазора. Четыре фактора, которые чаще всего влияют на ваш выбор, — это рабочая температура, посадка, скорость и нагрузка.

Рабочая температура

По мере повышения температуры подшипника вал и корпус расширяются. В большинстве устройств скорость и нагрузка повышают температуру обеих частей. При повышении температуры примерно выше 30°C выберите более широкую группу зазоров, например C3, вместо C0.

Монтаж

Посадка с натягом на вал или в корпус уменьшает зазор на величину, равную величине натяга. Если вы задаете тяжелую посадку на вал, для компенсации начальный радиальный зазор должен быть больше. Подшипник 6204, напрессованный на вал с натягом 5 мкм, потеряет зазор около 5 мкм, поэтому группа C3 часто безопаснее, чем C0.

Скорость и нагрузка

Более высокие скорости выделяют тепло и могут потребовать большего рабочего зазора. С другой стороны, более тяжелые нагрузки выигрывают от умеренного зазора, который удерживает тела качения в контакте с обеими дорожками качения, не создавая предварительной нагрузки. На практике во многих промышленных приложениях C3 используется для обеспечения единообразия во всем рабочем диапазоне.

• Выбирайте C0, когда скорость умеренная, посадка легкая, а повышение температуры ниже 30°C.
• Выберите C3, если двигатель или насос имеет скользящую посадку на валу и нормальную рабочую температуру.
• Выберите C3 или C4, если вал нагревается и корпус имеет запрессованную посадку.
• Выбирайте C2 только в случае особых требований к низкому зазору, подтвержденных разработчиком оборудования.
• Для таможенного оформления за пределами стандартных групп обсудите свои требования с производителем подшипников.

Радиальный шарикоподшипник серии 63 для тяжелых радиальных нагрузок в компактных помещениях Серия 63 имеет более толстое сечение и более высокую грузоподъемность, что идеально подходит для компактных применений с большими нагрузками. Он использует те же материалы и варианты зазоров, что обеспечивает надежную работу в сложных условиях. Посмотреть продукт →

Если ваше приложение сочетает в себе большую радиальную нагрузку с компактным корпусом, серия 63 является распространенным выбором из-за ее более толстого сечения и более высокой грузоподъемности. Если вы не уверены, как посадка вала и корпуса влияет на окончательный зазор, обратитесь к нашим специалистам. команда инженерной поддержки можете просмотреть профиль нагрузки и подходящее крепление.

Часто задаваемые вопросы о зазоре подшипника

В чем разница между внутренним зазором и рабочим зазором?

Внутренний зазор – это зазор, измеренный перед монтажом. Рабочий зазор — это фактический зазор после установки подшипника и достижения рабочей температуры. Рабочий зазор имеет наибольшее значение, поскольку он отражает реальные условия эксплуатации.

Можно ли измерить зазор подшипника щупом?

Для подшипников качения щуп не подходит для измерения радиального внутреннего зазора внутри подшипника. Используйте циферблатный индикатор или специальный измеритель зазора. Для коренных и шатунных подшипников двигателя обычно используется щуп или метод Plastigage, но он относится к совершенно другому типу подшипников.

Какую группу зазора выбрать для штатного электродвигателя?

Для большинства промышленных двигателей C3 является общей отправной точкой из-за стандартной посадки вала и диапазона рабочих температур. Для небольших, малонагруженных двигателей, работающих при постоянной температуре, C0 может быть достаточным.

Влияет ли консистентная или масляная смазка на зазор подшипника?

Смазка не меняет физический зазор, но влияет на эффективную работу. Адекватная смазочная пленка может компенсировать незначительные изменения зазора, тогда как плохая смазка может усугубить последствия неправильного зазора. Используйте рекомендованное количество смазки или масла в зависимости от скорости и нагрузки.

Зазор подшипника — это заданный параметр, а не случайный побочный продукт сборки. Подход к нему с учетом правильной посадки, температуры, скорости и нагрузки позволит сократить незапланированное техническое обслуживание, снизить уровень шума и продлить срок службы подшипника.

Для применений, где требуются значения зазоров, выходящие за рамки стандартных групп ISO, можно разработать индивидуальный радиальный шарикоподшипник в точном соответствии с вашими требованиями. Зачастую это единственный практический путь, когда условия установки, температура или нагрузка не соответствуют стандартным каталожным значениям.

Нестандартные радиальные шарикоподшипники по чертежам заказчика Для применений, где стандартные зазоры не подходят, нестандартные подшипники могут быть изготовлены по чертежам или образцам. Эти индивидуальные решения обеспечивают высокую стабильность и подкреплены обширным опытом исследований и разработок специального оборудования. Посмотреть продукт →

Прежде чем разместить заказ, сравните данные посадки и температуры с техническими данными зазора подшипника или поговорите с инженером. Краткая проверка на этом этапе может предотвратить проблемы с шумом, вибрацией и нагревом, устранение которых после сборки обходится дорого.