С разработкой прогрессивных технологий обработки металла, изделия с вращающимися валами и деталями становятся всё компактнее, нагрузки и скорость – больше. В таких условиях узлы с вращением валов принимают на себя ключевую роль надежности механизма. Являясь опорой или средством передачи усилий, подшипниковые узлы воспринимают различные усилия по направлению и мощности. При этом должны четко выполняться условия сносности, перекоса валов и усилия передачи заложенных в данный узел.Чтобы представить всё это, более наглядно разберем один из самых распространенных узлов с внутренней обоймой с у.н.№ 205.
Факторы выбора
Для того чтобы лучше разобраться с выбором изделия с вращающимися деталями необходимо знать основные критерии, влияющие на работоспособность узла , разберем некоторые из них.
Разновидности
Для узлов вращения применяется изделия с телами качения и скольжения. В изделиях с телами качения между обоймами применяются шарики или ролики, в некоторых случаях эти узлы совмещают. По виду изделия могут быть радиальными и упорными.
Радиальные изделия воспринимают вертикальную нагрузку, упорные или совмещенные радиальные и осевые, либо осевую. Цилиндрические тела качения воспринимают большую осевую нагрузку, чем круглые, но они по размерам несколько больше
Изделия с телами качения изготавливаются с сепаратором и без сепаратора. Сепараторы – это приспособления, применяющиеся для фиксации тел качения они более универсальны в применении. Без сепараторных подшипников могут воспринимать более серьезную нагрузку так – как распределение усилия по обоймам больше. (Иллюстрации SKF)
Нагрузки
Усилие и направление нагрузок в узле является основным фактором, влияющим на выбор и величину подшипника.
Радиальная и осевая нагрузки
Радиальная нагрузка носит исключительно перпендикулярное направление вращающемуся валу, подшипники воспринимающие подобные нагрузки применяются с круглыми и роликовыми телами качения, а также некоторые типы игольчатых тел качения.
Остальные изделия, могут воспринимать часть радиальной и осевой, такой вид направления усилия называется комбинированным.
Перекос
Перекос вала относительно ранее установленных размеров может возникнуть по причине:
- от односторонней выработки поверхности трения;
- изгиба вала;
- от излишней нагрузки достаточной для возникновения изгиба;
- вал установлен в раздельных друг от друга корпусах,
- большая длинна вала.
Следует отметить, что перекосы больше допуска технических характеристик подшипника, является губительным для него, так – как при этом возникают усилия в концентрации на отдельных участках обоймы или тел качения, что приводит к перегреву, износу деталей и выходу из строя узла. Наиболее приспособлены для компенсации перекоса вала сферические упорные роликовые и самоустанавливающиеся подшипники 205 размера.
Точность изготовления
При высоких требованиях к точности в узлах вращения (шпиндели высокоточных станков, роторный двигатель или турбины) используются специальные изделия, изготовленные по высокой точности, такие изделия еще называют прецизионными. В любых типах и классах подшипников производитель обязательно предусматривают изделия прецизионного класса, в том числе под размер подшипника 205 закрытого и открытого типов. При этом в любых справочниках имеется информация о классе точности изготовления и требования, предъявляемые к сопрягаемым деталям.
Скорость в эксплуатации
Скорость вращения вала в обоймах ограничивается разрешённой температурой нагрева узла. Выделение тепла во вращающихся деталях узла зависит от многих факторов: нагрузки, скорости вращения, возможности отвода тепла на корпус. Также конструкции. Для высоких скоростей самыми пригодными является подшипники с малым трением. При радиальных нагрузках лучше всего подойдет радиальные и самоустанавливающиеся. Если имеется комбинированные нагрузки, то лучше всего для этих целей будет радиально-упорный подшипник, конечно лучше всего использовать претензионные с телами качения из керамики.
Из-за конструктивных особенностей упорные и радиально-упорные не могут работать на высоких скоростях как радиальные.
Смазка подшипников, определение относительной вязкости
Качество смазочных материалов определяется возможностью удержание и разделения контактных поверхностей тел качения. Для этого смазочные материалы должны обладать определенными характеристиками:
минимальной вязкостью при работе оптимальной температуре узла. Эти условия описывает коэффициент вязкости K который вычисляется как отношение фактической вязкости n к номинальной вязкости n1. которая зависит от размеров 205 подшипников шариковых и его частоты вращения, K = n/n1 мм2/с.
Если величина температуры узла известно из опыта и известны его обороты, то необходимая величина вязкости определяется и справочных диаграмм. Если же точно температура рабочего узла неизвестна, то расчет производится для 40°С. в диаграмме1 приведена зависимость вязкости от размера вала, обойм и его оборотов, в диаграмме 2 необходимая вязкость от температуры.
Диаграмма 1 Диаграмма 2
Пример использования таблиц
К примеру, возьмем изделие, имеющую внутренний диаметр d = 340 мм, наружный
D = 420 мм.
По справочнику номинальная частота вращения – 500 оборотов в минуту, определяем среднее значение: dm = 0,5 (d + D), dm = 380 мм, по диаграмме 5 находим требуемую вязкость v1 для необходимой вязкости смазывания – это 11 мм2/с.
Допустим рабочей температуры 70 °C, из диаграммы 6 находим материал класса необходимой смазки, имеющую фактическую вязкость n не меньше 32 мм2/с.
Подбор пластических смазок в зависимости от требований производится из справочников пластических смазок.
Пластичная смазка МС Blue
Неплохо себя показала пластичная смазка для подшипников 205 стандартных размеров МС Blue.
Характеристики МС Blue
Смазка разработана для узлов трения – качения предназначенных для использования в агрессивных средах при тяжелых переменных нагрузках и температуре более 200 ° С
Кроме роликов смазка применяется:
- в любых узлах качения;
- зубчатых и карданной передачи;
- упорных стоек автомобилей для смазки подвижных штоков.
Тестировалась смазка в специальных лабораториях Европы в сравнении с ранее применяемыми маслами в условиях с интенсивными нагрузками при которых температура узла достигала 200° С. Узлы с применением смазки МС Blue пробежали на 1000 км условного пробега больше.
Рекомендуемое применения в автомобилях для агрессивной манеры вождения, бездорожье, а также в жарких климатических условиях.
Химический состав – не разглашается, но основной компонент присадки – это литиевые материалы.
Механические свойства:
- По вязкости – NLGI-2;
- Эталон – DIN 51502-KP2R-40;
- Температура разжижения до образования капли 350° С;
- Цвет – голубой.
Рекомендуемые посадки
Для правильной установки внутренних и наружных колец на вал необходимо учитывать некоторые факторы:
- Не допускать перенатяг внутренней обойм на вал. Это необходимо для сохранения радиального зазора
- Тоже самое для внешней обоймы.
- Не допускать слабый натяг, так – как возможен проворот обоймы на валу или внешней обоймы в корпусе.
До подбора правильного натяга существует система допусков и посадок. Выбор подходящих размеров допусков посадочных мест наиболее часто применяемых полей допусков по отношению вал обойма или обойма корпус выбираемые по квалитетам, приведены на диаграмме.
При использовании узлов закрепления стяжными втулками, допускается отклонения допуска в сторону увеличения по диаметру посадочных мест.
Классификация
Серия – это определенный размерный ряд, который определяет степень допустимой нагрузки. Существуют серии: особо легкая, легкая, средняя, тяжелая. Особо легкая имеет классификатор 6000. Во всех сериях имеется стандартный размерный ряд в которой за точку отсчета берётся внутренняя диаметр обоймы 10 мм. Внутренний диаметр – это основной размер, который обозначается двумя последними цифры в его обозначении. Остальные размеры наружный диаметр и ширина – это считается вторичным размером по отношению к внутреннему диаметру, и они следуют из его ширины из его серии.
Для более простого понимания обозначения возьмём изделие с внутренним диаметром 10 мм. Какой подшипник носит наименование 6000 ровно повторяя название своей серии.
Все изделия с диаметром 10 мм повторяют название своей серии. В меньшую сторону идет с шагом 1 мм. – 9 мм и далее 8 мм. 7 мм. то есть №изделия будет 609,608, 607. последняя цифра показывает точный диаметр вала. После 10 уже в обозначении диаметра участвует 2 цифры.
В рассмотренном случае 6000 – это 10мм. следующий размер обозначение 6001 обозначают 12 мм, 6002 – 15 мм. 6003 – 17 мм. Далее расчет ведется умножением последней цифры на 5. Обозначение 6004 – 4 х 5 = 20мм, 6005 – 5 х 5 = 25. Далее с той же кратностью; 6005 – 30. Размерный ряд лёгких изделий можно посмотреть в таблице ниже. Так, например, на подшипник 6 205 указаны все размеры и характеристики.
Таблица размеров однорядных радиальных с внутренним диаметром 10 и 25 мм.
| Основные размеры, мм. | Грузоподъемность, кН. | Граничная нагрузка. | Частота вращения | Масса, кг. | Обозначение. | ||||
| d, | D, | B, | C, | Со, | Pu, | Обороты т. об/мин, ты | |||
| пред | ном | ||||||||
| 10 | 19 | 5 | 1,38 | 0,585 | 0,025 | 80 | 48 | 0,0055 | 61800 |
| 22 | 6 | 2,08 | 0,85 | 0,036 | 750 | 45 | 0,01 | 61900 | |
| 26 | 8 | 4,75 | 1,96 | 0,083 | 67 | 40 | 0,019 | 6000 | |
| 28 | 8 | 4,62 | 1,96 | 0,083 | 63 | 40 | 0,022 | 16100 | |
| 30 | 9 | 5,4 | 2,36 | 0,1 | 56 | 34 | 0,032 | 6200 | |
| 35 | 11 | 8,52 | 3,4 | 0,143 | 50 | 32 | 0,053 | 6300 | |
| 25 | 37 | 7 | 4,36 | 2,6 | 0,125 | 38 | 24 | 0,022 | 61805 |
| 42 | 9 | 7,02 | 4,3 | 0,193 | 36 | 22 | 0,045 | 61905 | |
| 47 | 8 | 8,06 | 4,75 | 0,212 | 32 | 20 | 0,06 | 16005 | |
| 47 | 12 | 11,9 | 6,55 | 0,275 | 32 | 20 | 0,08 | 6005 | |
| 52 | 9 | 10,6 | 6,55 | 0,28 | 28 | 18 | 0,078 | 98205 | |
| 52 | 15 | 14,8 | 7,8 | 0,335 | 28 | 18 | 0,13 | 6205 | |
| 52 | 15 | 17,8 | 9,8 | 0,4 | 28 | 18 | 0,12 | 6205 | |
Из таблицы можно определить основные размеры подшипника 205 сравнив с чертежом, проведенным на картинке.
Однорядные радиальные с уплотнениями
Подшипники 205 с размерами, указанными в таблица закрытого типа имеют уже другое обозначение, показанное в таблице согласно.
Как видно из таблицы подшипник 205 закрытый имеет размеры цены дороже чем однорядные без уплотнений. Но такие обоймы не требуют смазки на протяжении всего срока эксплуатации.
Изделия корпусные типа UCP, UCF, UCT, UCFL
Корпусные изделия данные серии представляют собой готовый узел с корпусом и фланцами крепления. Так в распространённых сериях – это от 201 до 218. Размерный ряд внутренних обойм точно такой же как было описано выше. Изделие номер 201 имеет внутреннее отверстие 12, 202 – 15мм. 203 – 17. Начиная с 204 кратность умножаем на 5, так корпусной подшипник ucp 205 размеры будет иметь внутренний диаметр вала – 5 х 5 = 25мм. Материал корпуса, который используется для изготовления – это чугун. Подшипники ucf 205 и uc205 имеет одинаковые размеры, различие лишь в конфигурации фланца и крепления к корпусу.
Более точные размеры габаритов можно посмотреть в специальных справочниках конструкторской документации. Корпусной узел самоцентрирующийся, внешняя обойма узла и внутренняя часть корпуса имеет сферическую поверхность, что дают возможность само установки вала при небольших к перекосу. Внутри корпуса имеется канавка для поступления смазки через пресс масленку. Сборка и выемка подшипника из корпуса производится по специальным направляющим находящийся в корпусе.
Таблица типоразмер корпусного изделия UCF
|
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые
покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по
приобретению подшипников и комплектующих на почту или
звоните сейчас:
+7(499)403
39 91
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте themechanic.ru
|
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+74951086120
zakaz@themechanic.ru
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+74951086120
zakaz@themechanic.ru
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
