Что такое самоустанавливающийся подшипник качения
Шарикоподшипник самоустанавливающийся
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники имеют два ряда шариков со сферической дорожкой качения на наружном кольце. Эта особенность конструкции обеспечивает самоустанавливаемость подшипников, позволяет им выдерживать перекосы вала относительно корпуса. Поэтому такие подшипники особенно удобны в узлах, где возможны перекосы вследствие погрешностей при установке или из-за изгибов вала.
В узлах, где грузоподъемность самоустанавливающихся шарикоподшипников недостаточная, вместо них следует использовать сферические роликоподшипники, которые также обладают возможностью самоустанавливаться.
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники основной конструкции выпускаются как с цилиндрическими, так и с коническим отверстием (конусность 1:12).
Подшипники с уплотнениями. Выпускаются самоустанавливающиеся шарикоподшипники со встроенными уплотнениями контактного типа с обеих сторон. Уплотнения изготавливаются из износостойкой маслостойкой синтетической резины и армированы листовой сталью. Диапазон рабочих температур уплотнений от -40 до +120 ° С. Уплотнение по наружному диаметру устанавливается в канавке на наружном кольце, создавая надежную защиту без деформации наружного кольца; кромка уплотнения прижимается с легким давлением к скосу внутреннего кольца.
Серийно выпускаемые подшипники с уплотнениями заправляются пластичной смазкой на литиевой основе, пригодной для эксплуатации при рабочих температурах от -30 до +110 ° С. Подшипники смазываются на весь срок службы и не нуждаются в техническом обслуживании. Запрещается нагревать их перед установкой и промывать.
Подшипники с удлиненным внутренним кольцом. Самоустанавливающиеся шарикоподшипники с удлиненным внутренним кольцом применяются в качестве простых опор гладких валов. Отверстия этих подшипников выполнены со специальными допусками, что позволяет легко устанавливать и снимать их.
Самоустанавливающиеся шарикоподшипники с удлиненным внутренним кольцом фиксируются в осевом направлении штифтами или шплинтами, которые входят в прорезь на одном из торцов внутреннего кольца. Штифты или винты не позволяют внутреннему кольцу проворачиваться на валу. Когда эти подшипники применяются в паре, прорези на внутренних кольцах должны быть либо обращенными одна к другой, либо быть обращенными в противоположные стороны. В противоположном случае вал будет зафиксирован только в одну сторону.
Источник
Самоустанавливающиеся подшипники
Применение самоустанавливающихся подшипников позволяет избежать быстрого износа и разрушения при незначительном перекосе подвижного вала относительно корпуса. Они бывают упорными и радиальными, открытого и закрытого типа. Последние снабжены специальными уплотнителями и защитными шайбами. Перечисленные конструктивные особенности препятствуют вытеканию и загрязнению смазки в процессе эксплуатации.
Особенности конструкции и разновидности самоустанавливающихся подшипников
Особенным является то, что внутреннее кольцо такого изделия имеет две дорожки качения, а наружное – одну, но сферической формы. Центр кривизны последней совпадает с осью подшипника.
Такая конструкция обеспечивает отклонение внутреннего кольца с шариками и сепаратором на небольшой угол. Это исключает вероятность заклинивания механизма при перекосе вала относительно корпуса.
Самоустанавливающиеся подшипники с уплотнениями. Особенностью таких «закрытых» устройств является наличие двухсторонних уплотнителей из специальной маслостойкой резины.
- выдерживает температуру от -40 до +120 о С;
- армируется листовой сталью.
Это встроенные уплотнители контактного типа, не препятствующие смещению внутреннего кольца и не мешающие работе устройства.
Такие подшипники заправляются специальной литиевой смазкой, не требующей замены в течение всего срока эксплуатации. Ее рабочая температура варьируется от -30 до +110 о С. Изделия не рекомендуется промывать или нагревать перед установкой.
Есть подшипники как с цилиндрическим, так и с коническим монтажным отверстием (конусность 1:12). Во втором случае, их установка осуществляется с применением специальных переходных втулок.
Заказывайте самоустанавливающиеся шарикоподшипники, воспользовавшись кнопкой «добавить в корзину» на странице выбранного товара или по контактному телефону. При необходимости мы организуем доставку в регионы РФ.
Источник
Классификация самоустанавливающихся подшипников
Изделия подобных типов обеспечивают работоспособность конструкции при наличии угловой несоосности между корпусом и валом, возникающей при перекосах последнего, либо его изгибах, обусловленных малой жёсткостью конструкции либо её подвижностью.
Многие подшипники, в большей или меньшей степени, способны к самоустановке. Однако есть специальные группы изделий, у которых данная функция изначально заложена в конструкцию. Практически всегда это выражается в придании поверхностям скольжения (вариант, качения) формы полусферы. Подобные изделия часто именуются самоцентрирующимися.
Основными областями, где используются самоустанавливающиеся подшипники, являются:
· Переработка минералов (их добыча).
Установка изделия данной конструкции в узлах, не обеспечивающих требуемую жёсткость фиксации валов, позволяет организовать их вращение с определёнными люфтами. При этом они микшируют возникающие колебания валов.
Это позволяет вести монтаж валов с перекосами (в пределах разрешённых параметров и технологических позиций).
Достигается это посредством придания соответствующим поверхностям подшипника сферической формы. Это позволяет изделию занять относительно корпуса рассматриваемого узла требуемое положение. При невозможности точной установки вала это приобретает весьма важное значение, равно, как и при прогибе вала в процессе работы.
Самоустанавливающиеся подшипники имеются как среди подшипников качения (ПК), так и среди подшипников скольжения (ПС).
В первом случае изделие может иметь различные элементы качения (ролики или шарики).
· Согласно нормативу 520-2011 (пункт 3.1.) к группе самоустанавливающихся относятся подшипники качения, конструкция которых допускает угловые перемещения либо смещения осей имеющихся дорожек качения (благодаря тому, что одной из них придана сферическая форма);
· Сюда же относятся упорные ПК, имеющие базовый торец сферической формы (основание, п.1.9. норматива 24955-81);
· В данную группу входят ПК, имеющие самоустанавливающееся кольцо (основание, п.3.2. норматива 520-2011).
Возможность углового смещения у этих изделий обеспечивается тем, что у одного из колец подшипника (радиального либо упорного) посадочной поверхности придана сферическая форма.
Во втором случае речь идёт о:
· Сегментных радиальных ПС. Смазочный слой оказывает определённое давление на сегменты, формирующие несущую поверхность. Это обеспечивает последним возможность свободно размещаются по отношению к валу (основание. П.3.4.5. норматива 4378-2001);
· Сегментных упорных ПС. У этих подшипников поверхность, являющаяся несущей, сформирована из сегментов, имеющих возможность свободной установки, что позволяет формировать масляный слой относительно опорной пяты (основание, п. 3.4.6. того же норматива). Для этого используется избыточное давление, создаваемой в слое смазки.
Кроме изделий, поименованных выше, производятся:
· Самоустанавливающиеся двухрядные шарикоподшипники (ШП) с коническими (величина конусности задана соотношением 1:12) или цилиндрическим отверстием;
· ШП, имеющие с обеих сторон встроенные уплотнения (тип – контактные);
· ШП, имеющие внутреннее удлинённое кольцо. Эти модели востребованы для гладких валов (играют роль простых опор). Их отверстия имеют определённые допуска, обеспечивающие лёгкий монтаж и (при необходимости) демонтаж подшипников.
В тех случаях, когда грузоподъёмность имеющихся ШП недостаточна, ставятся самоустанавливающиеся роликоподшипники (тоже сферические).
Отдельно требуется отметить тороидальные роликовые марки. Их внутренняя геометрия обеспечивает решение двуединой задачи. Они не только являются самоцентрирующимися, но и могут перемещаться вдоль продольной оси вала и допускают определённые угловые смещения (так называемые «плавающие» подшипники).
Кроме конструктивных исполнений, поименованных выше, к рассматриваемой в настоящей статье группе подшипников относятся:
· Если конструкция эксплуатируется в тяжёлых условиях, применяются самоустанавливающиеся закрытые подшипники, комплектуемые качественными уплотнениями, специальные самоцентрирующиеся модели для вибромашин, иные инженерные решения.
Источник
Самоустанавливающиеся подшипники
Самоустанавливающиеся подшипники на сферических опорах применяют при l/d>1,5; при недостаточно жестких валах и корпусах, в опорах, разнесенных на большие расстояния; в опорах, расположенных в разных корпусах, когда трудно обеспечить точную соосность.
На рис. 709 изображены разновидности сферических самоустанавливающихся подшипников.
Конструкции (a) со сферической опорой небольшой длины применяют при малых осевых нагрузках или при отсутствии их.
В конструкции (б) вся наружная поверхность подшипника выполнена по сфере; подшипник может нести наряду с радиальными довольно значительные осевые нагрузки в обоих направлениях.
При повышенных осевых нагрузках увеличивают диаметр сферы и длину подшипника, в результате чего опорные поверхности размещаются ближе к краям подшипника (вид в), средний угол их наклона к оси подшипника возрастает, а, следовательно, увеличивается и способность нести осевые нагрузки.
Подшипники с полусферической опорной поверхностью (вид г), фиксируемые в гнезде корпуса пружинами, применяют при повышенной односторонней осевой нагрузке и незначительной радиальной.
Самоустанавливающиеся подшипники фиксируют от проворачивания стопорами, устанавливаемыми в корпусе (вид а) или в подшипнике (вид б). В стопорном устройстве должен быть предусмотрен зазор, допускающий самоустановку подшипника в необходимых пределах.
Опорные сферические поверхности подшипника и корпуса изготовляют из материалов, образующих антифрикционную пару. При установке в стальной корпус подшипник выполняют из бронзы или заливают его сферическую поверхность свинцовистой бронзой. При установке в чугунный корпус и корпус из легких сплавов подшипник делают стальным; твердость сферической поверхности должна быть более HRC 50.
Обязателен подвод масла (желательно под давлением) к сферическим поверхностям. На поверхности сферы целесообразно проделывать частую сеть замкнутых масляных каналов, обеспечивающих (при подаче масла под давлением) определенный гидростатический эффект, облегчающий самоустановку сферы.
Монтаж сферических подшипников в корпуса с разъемом в меридиональной или экваториальной плоскости не представляет затруднений. Установка в целые корпуса сложнее.
Короткие сферические подшипники устанавливают через проделанные в гнезде корпуса диаметрально противоположные пазы (рис. 710, а) длиной l, несколько большей диаметра Dсф сферы, и шириной b, несколько большей ширины подшипника. Подшипник вводят в пазы, повернув его на 90° по отношению к рабочему положению до упора в стопку сферическою гнезда. После этого подшипник поворачивают в рабочее положение, в результате чего он оказывается зафиксированным в осевом направлении стенками гнезда (вид б). От проворота подшипник фиксируют стопором.
При большой длине подшипника сферические опорные поверхности выполняют в виде выступов, а в корпусе проделывают ответные пазы (вид в). Подшипник заводят в гнездо в рабочем положении (вид г), поворачивают в плоскости, перпендикулярной к его оси, на угол, равный половине угла между выступами, и фиксируют в этом положении стопором (вид д).
На рис. 711, а показан самоустанавливающийся подшипник с демпфированием изгибных колебаний вала с помощью эластомерных колец, установленных по сторонам втулки.
В конструкции (б) самоустанавливаемость подшипника обеспечивается четырьмя цилиндрическими шипами, заведенными в продольные пазы корпуса (радиально-лучевое центрирование). Подшипник фиксируют в осевом направлении (например, упорами на валу, как показано на рисунке). Осевых нагрузок подшипник нести не может.
На видах (в, г) показаны конструкции, обеспечивающие частичную самоустанавливаемость за счет упругой деформации.
В конструкции (в) подшипник установлен в гнездо корпуса на коротком цилиндрическом поясе; концы его утонены. Упругие деформации посадочной поверхности и тонких концов подшипника позволяют ему приспосабливаться к перекосам вала. Недостаток конструкции состоит в том, что при изгибе концы подшипника принимают овальную форму в направлении изгиба; зазор между валом и подшипником по малой оси вала уменьшается.
В конструкции (г) радиальная жесткость концов подшипника увеличена посредством кольцевых ребер: вместе с тем концы подшипника могут деформироваться, следуя изгибным деформациям вала. Ребра служат также для охлаждения подшипника.
Некоторую свободу самоустановки вала обеспечивает «корсетная» расточка подшипников. Поверхности трения придают форму гиперболоида вращения; диаметр расточки у торцов делают на несколько сотых миллиметра больше, чем в середине.
Источник
Самоустанавливающиеся подшипники
Самоустанавливающиеся подшипники – это изделия, конструкция которых позволяет им работать при наличии углового несоответствия между вращающимся валом и корпусом механизма. Такая ситуация может возникнуть при недостаточной жесткой сборке узла или подвижности вала, обусловленной различными факторами.
Характеристики и применение
Наружное кольцо самоустанавливающегося подшипника имеет такой элемент как сферическая дорожка. Этот внутренний сферический желоб имеет центр кривизны, совпадающий с собственным центром кривизны всей детали. Благодаря такой конструкции, ось внутреннего кольца, оснащенного телами качения и сепаратором, свободно отклоняется от основной оси изделия, но наружный кольцевой элемент остается неподвижен и не подвергается дополнительной нагрузке. Благодаря этому вал, имеющий перекос или прогиб, продолжает надежно опираться на подшипник и выполнять свою функцию.
В современной механике двухрядный радиальный самоустанавливающийся подшипник находит широкое применение в следующих отраслях:
— Энергетика;
— Металлургия;
— Машиностроение;
— Добыча и переработка полезных ископаемых.
Преимущества самоустанавливающихся подшипников
Если сравнивать самоустанавливающиеся подшипники с изделиями других конструкций, то стоит упомянуть, что они имеют наименьший коэффициент трения и качение в них происходит с низким выделением тепла даже на самых больших скоростях. Еще одним несомненным преимуществом можно считать невысокую потребность в техническом обслуживании и большие интервалы в периодичности нанесения смазки – многие подшипники такого типа смазывают в два раза реже, чем обычные. Кроме этого, конструкция этих деталей обеспечивает низкий уровень шума при работе, а двойной ряд тел качения уменьшает вибрацию.
Есть у этого типа подшипников и минусы. Несмотря на то, что каждый из них – это надежная опора для вала,работающая всамых неблагоприятных условиях, такие подшипники не способны выдерживать осевые нагрузки.
Источник