Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники серии 52/53 широко используются в механическом оборудовании, поскольку могут выдерживать одновременно радиальные и осевые нагрузки, обладают высокой жесткостью и занимают мало места. Однако для того, чтобы полностью раскрыть их производительность, решающим звеном является правильный выбор и применение предварительной нагрузки. Предварительная нагрузка не только влияет на точность хода подшипника, но и определяет срок его службы и устойчивость оборудования. Далее будет обсуждаться роль предварительной нагрузки, влияющие факторы и методы выбора.
1. Роль предварительной нагрузки
Предварительный натяг — это сила, которая удерживает тела качения внутри подшипника в правильном контакте с дорожкой качения за счет приложения определенной осевой нагрузки. Разумный предварительный натяг имеет большое значение для работы подшипников серии 52/53:
Повышение точности работы: предварительная нагрузка устраняет внутренний зазор подшипника и увеличивает жесткость, тем самым улучшая точность работы оборудования, особенно в механическом оборудовании, требующем высокоточного позиционирования.
Повышение несущей способности: благодаря регулировке предварительного натяга подшипник может более равномерно распределять нагрузку и избегать преждевременного выхода из строя из-за чрезмерной местной нагрузки.
Подавление вибрации и шума. Соответствующая предварительная нагрузка может уменьшить относительное перемещение между телами качения и дорожкой качения, а также снизить вибрацию и шум во время работы оборудования.
Предотвращение проскальзывания при вращении: для высокоскоростного оборудования соответствующая предварительная нагрузка позволяет избежать проскальзывания тел качения и обеспечить нормальную работу подшипника.
2. Основные факторы, влияющие на выбор преднатяга
Выбор подходящего преднатяга требует всестороннего учета условий работы оборудования, несущей конструкции и условий эксплуатации. Ниже приведены несколько ключевых факторов:
Условия нагрузки:
Условия легкой нагрузки: подходит для более низкой предварительной нагрузки, чтобы уменьшить трение и нагрев.
Условия тяжелых нагрузок: требуется более высокий предварительный натяг для повышения жесткости и предотвращения деформации подшипника.
Требования к скорости:
Высокоскоростное вращающееся оборудование должно умеренно снижать предварительную нагрузку, чтобы уменьшить трение и нагрев; низкоскоростное или прерывистое оборудование может соответствующим образом увеличить предварительную нагрузку для улучшения позиционирования.
Метод сопряжения подшипников:
Монтаж «лицом к лицу» (тип DB): подходит для восприятия больших радиальных нагрузок и опрокидывающих моментов, но предварительная нагрузка не может быть слишком высокой во избежание увеличения трения.
Установка «спина к спине» (тип DF): высокая жесткость, подходит для случаев, требующих высокой точности осевого позиционирования.
Тандемная установка (тип DT): предварительная нагрузка должна соответствовать другим подшипникам, чтобы сбалансировать нагрузку всей системы.
Влияние температуры:
Повышение температуры приведет к расширению подшипника, что приведет к изменению размера предварительного натяга. Необходимо учитывать меры температурной компенсации, чтобы обеспечить стабильность предварительной нагрузки.
Материалы и условия смазки:
Подшипники, изготовленные из разных материалов, имеют разные допуски на предварительный натяг, а состояние смазки (например, консистентная смазка или масляная смазка) также влияет на трение и выделение тепла, тем самым определяя диапазон предварительного натяга.
3. Выбор и применение преднатяга
К методам разумного выбора и применения преднатяга в основном относятся следующие:
Метод расчета для выбора преднатяга:
В соответствии с требованиями к нагрузке, скорости и сроку службы оборудования рекомендуемое значение предварительного натяга рассчитывается по формуле расчета подшипника. В формуле необходимо учитывать такие параметры, как количество тел качения, угол контакта и распределение нагрузки.
Метод регулировки:
Механическая регулировка: Осевое усилие прикладывается через гайки, шайбы или пружинные конструкции для достижения предварительного натяга. Этот метод подходит для множества регулировок и достаточного места для установки.
Регулировка разницы температур: характеристики теплового расширения и холодного сжатия подшипника во время установки используются для контроля разницы температур сборки и достижения настройки предварительного натяга.
Измерение и проверка предварительной нагрузки:
После приложения преднатяга необходимо проверить его с помощью измерительных инструментов. Общие методы включают в себя:
Метод измерения зазора: используйте щуп или лазерный дальномер, чтобы определить, соответствует ли зазор подшипника проектным требованиям.
Метод измерения крутящего момента: Косвенно подтвердите размер предварительного натяга, измерив пусковой или рабочий крутящий момент, необходимый для вращения подшипника.
Метод осевого смещения: проверьте, соответствует ли осевое смещение после предварительного натяга проектным стандартам.
4. Меры предосторожности и предложения по оптимизации
При применении и регулировке преднатяга подшипников серии 52/53 также следует учитывать следующие моменты:
Избегайте чрезмерной предварительной нагрузки: чрезмерная предварительная нагрузка может вызвать чрезмерное контактное давление между телом качения и дорожкой качения, увеличить трение и нагрев, а также ускорить износ подшипников.
Возможность динамической регулировки. Для оборудования с большими изменениями нагрузки и температуры рассмотрите возможность использования упругих элементов (таких как тарельчатые пружины) для достижения динамической регулировки.
Оптимизация смазки: Обеспечьте хорошие условия смазки, чтобы уменьшить дополнительное тепло трения, вызванное предварительным натягом.
Регулярный осмотр: Во время эксплуатации необходимо регулярно контролировать вибрацию, шум и повышение температуры подшипника, а также вовремя регулировать преднатяг, чтобы продлить срок службы подшипника.
