Ключові фактори при виборі циліндричних роликових підшипників для великих навантажень

На цементному заводі в провінції Цзянсу тричі за вісім місяців вийшов з ладу NU2240 у коробці передач приводу печі. Усі три заміни мали однаковий номер деталі, але лише підшипник третього постачальника прожив рік. У Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company ми часто бачимо таку закономірність: навантаження, сепаратор, матеріал, зазор і змащення визначають термін служби більше, ніж розмір отвору.

Почніть із номінального навантаження, а не лише з розміру отвору

Розмір отвору визначає габарит; базове динамічне навантаження C визначає термін служби. Два підшипники NU2206 з однаковим діаметром отвору 30 мм можуть відрізнятися більше ніж на 10 відсотків у C через кількість роликів і геометрію доріжки кочення. C — це навантаження, при якому 90 відсотків ідентичної групи здійснюють один мільйон обертів внутрішнього кільця без втоми. C0 контролює, скільки ударів поглинає підшипник до того, як доріжки кочення деформуються.

На діаграмі нижче показано, чому домінує коефіцієнт навантаження. Стандарт ISO 281 визначає базовий термін служби як L10 = (C/P)^(10/3) мільйонів обертів. Через експоненту 10/3 недооцінка еквівалентного навантаження P на 20 відсотків зменшує розрахований термін служби L10 приблизно на 45 відсотків.

Для практичного погляду прочитайте наш аналіз циліндричні роликопідшипники у важких машинах .

Високопродуктивні циліндричні роликові підшипники серії NU200 Цей циліндричний роликовий підшипник відкритої конструкції забезпечує велику радіальну навантажувальну здатність і жорсткість із вільним осьовим рухом. Він підходить для великих навантажень і високошвидкісної роботи, що робить його актуальним для розуміння того, як розташування ребер контролює осьову свободу. Переглянути продукт →

Виберіть код дизайну: NU, NJ, НУП або NF

Код проекту визначає, де вал може рости з температурою, а де він повинен залишатися фіксованим. Циліндричні роликові підшипники є підшипниками лінійного контакту: ролики торкаються обох доріжок кочення уздовж лінії, що забезпечує високу радіальну жорсткість, але майже не сприймає осьове навантаження та майже не зміщується. NU, N, NJ, NUP і NF описують розташування ребер, яке контролює осьову свободу.

NUP є класичним вибором для позиціонування важкої зубчастої передачі, оскільки він фіксує вал аксіально в обох напрямках. NJ розташовується лише в одному напрямку та підходить для домовленостей, де протилежна тяга переноситься в іншому місці. При дуже великих комбінованих навантаженнях додайте окремий упорний підшипник для осьової лапи.

Однореберні циліндричні роликові підшипники серії NJ2200 Завдяки внутрішньому кільцю з одним ребром і зовнішньому кільцю з подвійним ребром цей підшипник забезпечує високу радіальну навантажувальну здатність і осьове позиціонування в одному напрямку. Він підходить для коробок передач і важкої техніки, узгоджуючи обговорення щодо розміщення позицій і вимог до клітки. Переглянути продукт →

Зіставте клітку зі спектром навантаження

Клітка - це несуча конструкція, а не розпірка. Під впливом вібрації, ударів або реверсивного крутного моменту слабка клітка деформується, відстань між роликами стає нерівномірною, і підшипник переходить від шуму до заїдання. У специфікаціях для великих навантажень домінують три сімейства: оброблена латунь, штампована сталь і поліамід.

Під час постійного великого радіального навантаження двокомпонентна оброблена латунна клітка направляє кожен ролик у власну кишеню та зберігає рівномірний відстань, тоді як кільця пружно відхиляються. Штампована сталева клітка легша і підходить для високих швидкостей із помірними навантаженнями. Уникайте поліаміду вище 120°C або з агресивними синтетичними маслами.

Виберіть клас матеріалу для амортизатора

Сорт матеріалу вирішує, чи витримає підшипник удар, а не те, чи витримує він постійне радіальне навантаження. Більшість циліндричних роликових підшипників виготовлені з наскрізної загартованої хромистої сталі SAE 52100 з міцністю від 58 до 62 HRC, що відповідає тривалим високим навантаженням. Там, де зіткнення є звичайним явищем, як-от у будівельному обладнанні та кар’єрних лопатах, використовуйте цементовану сталь: міцний сердечник із твердим корпусом, який витримує миттєві перевантаження без тріщин. наш сторінка будівельної галузі детально розглядає ці програми.

• SAE 52100 (GCr15): стандарт для постійного важкого радіального навантаження з обмеженим ударом.
• Цементована низьковуглецева легована сталь: для дробарок, вібраційних грохотів і приводів млинів з безперервним ударним навантаженням.
• Марки зі стабілізацією розмірів (S1-S3): для робочих температур вище 150°C, де має значення стабільність розмірів.
• Вищі класи точності (P6): покращує розподіл навантаження, коли центрування валу або корпусу не може бути ідеальним.

Встановіть внутрішній зазор і посадку перед змащенням

Внутрішній зазор витрачається на посадку з натягом і нагрівання внутрішнього кільця, ніж зовнішнє. Якщо робочий зазор досягає нуля, ролики підклинюють, ковзають і замазують доріжки кочення. Ось чому C3 є стандартним для великих навантажень, а C4 зарезервований для сильного удару або високої різниці температур.

Мастило є останнім компонентом, що несе навантаження. Для масляних коробок передач, що працюють під великим радіальним навантаженням, стандарт ISO VG 320 з присадками EP є звичайним початком; для низькошвидкісних позицій із сильними ударами використовується ISO VG 460 або 680. ISO 281 регулює термін служби за допомогою коефіцієнта в’язкості каппа. Встановіть значення каппа між 2 і 4 і переконайтеся, що розрахована товщина плівки перевищує шорсткість поверхні композиту.

Дворебристі циліндричні роликові підшипники серії NUP200 Ця роз’ємна конструкція з двома бічними стопорними кільцями витримує радіальні та невеликі осьові навантаження, забезпечуючи високу жорсткість і легку установку. Він відповідає контексту щодо розташування позицій у зубчастих передачах і остаточних рішень щодо специфікацій для вибору підшипників. Переглянути продукт →

Контрольний список із п’яти кроків для вибору важкого навантаження

Надійна специфікація — це п’ять послідовних рішень, прийнятих у такому порядку, щоб не нав’язувати загальне пристосування до невизначеного навантаження.

1. Визначте кількісно спектр навантаження: запишіть максимальне радіальне навантаження, час на кожному рівні навантаження, профіль швидкості, осьові навантаження та удари.
2. Виберіть код конструкції: NU для плаваючого положення, NUP або NJ для положення розташування на основі теплового розширення.
3. Перевірте номінали: підтвердьте C і C0 відносно розрахованого еквівалентного навантаження та перевірте s0 для найгіршого випадку удару.
4. Виберіть обойму, матеріал і зазор: оброблена латунь для вібрації, цементована сталь для ударів, C3 для тривалого тривалого навантаження.
5. Визначте посадку та змащення: виберіть посадку вала та корпусу з таблиці робочих умов, потім виберіть в’язкість масла, щоб каппа була між 2 і 4.

Часті запитання

Що означають C і C0 у специфікаціях циліндричних роликових підшипників?

C — базове динамічне навантаження, навантаження, при якому 90 відсотків ідентичної групи підшипників витримують один мільйон обертів. C0 — базове статичне навантаження, навантаження, яке викликає постійну деформацію в 0,0001 діаметра ролика при найсильнішому контакті. Використовуйте C для розрахунків довговічності від втоми та C0 для статичного коефіцієнта безпеки s0 = C0/P0 в умовах удару.

Коли слід використовувати підшипник NJ замість підшипника NUP?

Використовуйте NUP, де вал повинен розташовуватися аксіально в обох напрямках, що є стандартним розташуванням у фіксованому положенні в зубчастому приводі. Використовуйте NJ там, де розташування потрібне лише в одному напрямку, а протилежна тяга забезпечується іншим компонентом, оскільки збірка NJ є простішою та не має вільного реберного кільця.

Чому циліндричні роликові підшипники для великих навантажень зазвичай використовують зазор C3?

Посадка з натягом на вал і більш тепле внутрішнє кільце знімають значну частину номінального зазору під час роботи. Якщо робочий зазор наближається до нуля, ролики підклинюють і ковзають, викликаючи розмазування та швидку поломку. C3 забезпечує запас надійності для встановлених теплих пристроїв, а C4 зарезервовано для ударних навантажень і високих температурних перепадів.

Чи можна замінити сферичний роликовий підшипник на циліндричний?

Тільки якщо вирівнювання контролюється. Стандартний циліндричний роликовий підшипник допускає зміщення приблизно від 1 до 2 кутових хвилин, тоді як сферичний роликовий підшипник витримує приблизно 1 градус або більше. Якщо вал відхиляється під навантаженням, циліндричний роликовий підшипник, що несе крайове навантаження, швидко виходить з ладу, незважаючи на більш високу радіальну потужність. Перед внесенням змін перевірте центрування корпусу та вала.