Радиальные шарикоподшипники: типы, размеры, руководство по допустимой нагрузке

Радиальные шарикоподшипники выдерживают большую вращающуюся нагрузку в мире, чем любой другой тип подшипников качения. Откройте стиральную машину, охлаждающий вентилятор, двигатель насоса или ступицу электросамоката, и есть вероятность, что на валу окажется один или несколько радиальных шарикоподшипников. Данная техническая информация написана в заводских условиях. В нем объясняется, как устроены радиальные шарикоподшипники, как цифры на чертежах отражают реальную производительность, как выбирать между сериями, уплотнениями, сепараторами, зазорами и смазками, а также что проверяется перед тем, как подшипник поступит в производство.

3 – 130 мм Стандартный диапазон отверстий для радиальных шарикоподшипников: от инструментальных до промышленных размеров.

П0 – П2 Доступны классы точности: от шпинделей общего назначения до сверхточных шпинделей.

от -40 до 250 °С Рабочее окно в зависимости от выбора смазки, уплотнения и клетки

ИСО 281 Основа для значений срока службы L10, приведенных в этом руководстве.

Обзор радиальных шарикоподшипников

Прямой ответ

Радиальный шарикоподшипник представляет собой однорядный радиальный подшипник качения, внутреннее и наружное кольца которого имеют непрерывную глубокую канавку качения. Канавки точно соответствуют радиусу шарика, поэтому подшипник выдерживает радиальную нагрузку, осевую нагрузку в любом направлении и комбинированную нагрузку на высокой скорости с низким коэффициентом трения, низким уровнем шума и практически не требует обслуживания. Он неразборный, доступен в открытом, экранированном или герметичном исполнении и является выбором по умолчанию для вращающихся машин общего назначения.

Лучше всего подходит для радиальных шарикоподшипников

Радиальная нагрузка в сочетании с осевой нагрузкой от легкой до умеренной в обоих направлениях.
Скорость от нескольких сотен до более 20 000 об/мин в зависимости от размера.
Области применения, где важны низкий уровень шума и низкая вибрация.
Корпуса, которые нельзя открыть для повторной смазки
Серийное производство, где каждому устройству должен соответствовать один номер детали.

Рассмотрите другой тип подшипника, когда

В рабочем цикле преобладают тяжелые ударные или ударные нагрузки.
Отклонение вала или смещение корпуса превышает примерно 10 угловых минут.
Осевая нагрузка велика по сравнению с радиальной нагрузкой.
Подшипник колеблется под очень малыми углами под большой нагрузкой.
Радиальное пространство ограничено, но радиальная нагрузка очень высока.

Поскольку канавки дорожек качения глубокие и точно соответствуют шарикам, радиальные шарикоподшипники выдерживают умеренные осевые нагрузки без каких-либо специальных приспособлений. Одного подшипника на каждом конце вала часто бывает достаточно, чтобы разместить целый ротор. Эта простота объясняет, почему дизайнеры продолжают возвращаться к радиальным шарикоподшипникам, от компактных миниатюрных размеров до крупных промышленных размеров.

Конструкция радиальных шарикоподшипников: четыре детали, множество вариантов конструкции

Каждый радиальный шарикоподшипник состоит из внутреннего кольца, наружного кольца, набора шариков и сепаратора. Для защиты добавляются печати или щиты. Каждый элемент предлагает варианты, которые меняют стоимость, срок службы, скорость и уровень шума, поэтому рисунок, который снаружи выглядит одинаково, может вести себя в эксплуатации совершенно по-разному.

Внутреннее кольцо

Выточены из кованых или прокатанных заготовок труб, закалены, затем отшлифованы по отверстию, торцам и дорожкам качения. Точность отверстия и округлость дорожки качения определяют, насколько плавно работает подшипник и насколько хорошо он садится на вал.

Наружное кольцо

Содержит внешнюю дорожку качения и, в герметичных версиях, канавку уплотнения. Его внешний диаметр должен иметь жесткие допуски, чтобы обеспечить равномерную посадку в корпусе. Варианты включают гладкие, с канавкой для стопорного кольца и фланцевые наружные кольца.

Шары

Обычно шарики из хромистой стали марок от G10 до G28. Меньший номер класса означает лучшую сферичность и постоянство размера. В подшипниках бесшумных двигателей премиум-класса обычно используется G10 или выше.

Клетка

Разделяет шарики и равномерно направляет их по дорожке качения. Материал сепаратора контролирует трение, шум, температурные пределы и реакцию подшипника на вибрацию.

Соответствие дорожке качения и шариковые дополнения

Радиус канавки в радиальных шарикоподшипниках обычно составляет около 52 процентов диаметра шарика. Более узкая канавка увеличивает площадь контакта и повышает грузоподъемность, но также увеличивает трение и чувствительность к смещению. Большинство конструкций имеют значение, близкое к значению 52 процентов, поскольку оно балансирует мощность с низким крутящим моментом. Сборка осуществляется эксцентрическим методом (Конрада). Внутреннее кольцо смещают в одну сторону, в серповидный зазор загружают шарики, равномерно распределяют шарики и устанавливают сепаратор. Этот метод ограничивает количество помещаемых шариков, поэтому радиальные шарикоподшипники несут меньшую радиальную нагрузку, чем конструкции с загрузочными пазами того же размера. В свою очередь, непрерывная дорожка качения обеспечивает более плавный ход и лучшую осевую прочность.

Сравнение типов клеток

Клетка type	Предел температуры	Скорость	Уровень шума	Типичное использование
Прессованная сталь (клепанная или защелкивающаяся)	До 300 °C, ограничено смазкой	От среднего до высокого	Умеренный	Общие машины, насосы, редукторы
Полиамид ПА66-GF25	От -40 до 120 °C, пик до 150 °C	Высокий	Низкий	Бытовая техника, небольшие моторы, вентиляторы
Механически обработанная или прессованная латунь	До 250 °С	От среднего до высокого	Умеренный	Вибрационное оборудование, компрессоры, сверхмощные двигатели
ПЭК	До 200 °C или выше	Очень высокий	Низкий	Химическое воздействие, высокоскоростные шпиндели

Чтение обозначений радиальных шарикоподшипников без догадок

Обозначение, напечатанное на подшипнике, представляет собой компактную спецификацию. Первая цифра обозначает тип подшипника, где 6 означает радиальные шарикоподшипники. Следующая цифра обозначает размерную серию (комбинированная серия ширины и диаметра). Последние две цифры обозначают диаметр ствола. Начиная с кода 04, умножьте на 5, чтобы получить диаметр отверстия в миллиметрах, поэтому 05 означает 25 мм, 08 означает 40 мм, а 12 означает 60 мм. Четыре кода нарушают это правило: 00 = 10 мм, 01 = 12 мм, 02 = 15 мм и 03 = 17 мм.

Суффикс	Значение	Практический эффект
З/ЗЗ	Металлический щиток с одной/двух сторон	Низкий friction, protection against coarse particles, no contact with the inner ring
РС/2РС	Контактное резиновое уплотнение с одной/двух сторон	Лучшее удаление пыли и брызг воды, более высокое трение, более низкий предел скорости.
РЗ/2РЗ	Бесконтактное резиновое уплотнение с одной/двух сторон.	Компромисс между уплотнением и трением
С2, С3, С4	Радиальный внутренний зазор меньше или больше, чем Китай	Регулируется в зависимости от посадки, температуры и условий нагрузки.
П6, П5, П4	Высокийer dimensional and running accuracy	Низкийer runout, quieter operation, higher achievable speed
Н/НР	Паз под стопорное кольцо/паз со стопорным кольцом	Осевое расположение в корпусе без буртика
З3, В3	Низкий-vibration grade marking	Выбран для тихих приложений
префикс F	Фланцевое наружное кольцо	Упрощает конструкцию корпуса и осевое позиционирование

Пример 1

6204-2РС С3

Радиальные шарикоподшипники, 02 diameter series, 20 mm bore, contact seals on both sides, clearance larger than normal. A very common specification for small electric motors and agricultural machinery.

Пример 2

6305-ЗЗ П6

Серия диаметров 03, диаметр отверстия 25 мм, металлические экраны с обеих сторон, повышенная точность хода. Подходит для входных валов коробок передач и вспомогательного оборудования станков, где скорость умеренная, а точность имеет значение.

Пример 3

6006-2РЗ

Размерная серия 00 с отверстием 30 мм, бесконтактные уплотнения с обеих сторон. Выбирается для воздуходувок и вентиляторов, которым необходим баланс уплотнения и низкого крутящего момента.

Выбор между сериями 69, 60, 62, 63 и 64 одного диаметра

Для валов многих размеров допускается использование нескольких радиальных шарикоподшипников разного внешнего диаметра. Переход к более тяжелой серии увеличивает размер и ширину шара, что увеличивает грузоподъемность, но также увеличивает массу, трение и необходимое пространство для корпуса. В таблице ниже сравниваются пять серий с диаметром отверстия 25 мм. Значения представляют собой типичные справочные данные уровня каталога; Перед окончательным проектированием сверьтесь с утвержденным чертежом.

Обозначение	Серия	d×D×B (мм)	Кр (кН)	C0r (кН)	Ограничение скорости смазки (об/мин)	Масса (кг)
6905	69 дополнительный свет	25 × 42 × 9	7.02	3.55	18000	0.06
6005	60 свет	25 × 47 × 12	10.1	5.85	16000	0.08
6205	62 средний	25 × 52 × 15	14.0	7.88	13000	0.13
6305	63 тяжелый	25×62×17	22.5	11.6	11000	0.23
6405	64 сверхтяжелый	25 × 80 × 21	38.0	23.2	8500	0.53

Базовая динамическая нагрузка Cr при диаметре отверстия 25 мм (кН)

6905 (69 серия)

7.02

6005 (60 серия)

10.1

6205 (62 серия)

14.0

6305 (63 серия)

22.5

6405 (64 серия)

38.0

Динамическая мощность возрастает более чем в пять раз от серии 69 к серии 64, а предельная скорость снижается примерно вдвое. Этот компромисс определяет логику выбора. Выбирайте серию 69 или 60, где пространство ограничено и груз легкий. Выберите серию 62 в качестве универсальной по умолчанию. Переходите к серии 63 или 64, если расчетный срок службы серии 62 слишком мал или когда ожидаются ударные нагрузки.

Справочные размеры серии 60

Серия 60 широко используется в электродвигателях, электроинструментах и компактных редукторах. В таблице перечислены часто запрашиваемые размеры.

Обозначение	d (мм)	Д (мм)	Б (мм)	Кр (кН)	C0r (кН)	Масса (кг)
6001	12	28	8	5.4	2.36	0.022
6002	15	32	9	5.6	2.8	0.030
6003	17	35	10	6.0	3.25	0.039
6004	20	42	12	9.4	5.0	0.069
6006	30	55	13	13.2	8.3	0.12
6007	35	62	14	16.0	10.3	0.16
6008	40	68	15	17.0	11.6	0.19
6010	50	80	16	22.0	16.2	0.26

Номинальные нагрузки, срок службы L10 и что они означают в часах

В каждом техническом описании радиальных шарикоподшипников указаны два значения нагрузки. Базовая динамическая нагрузка Cr — это постоянная радиальная нагрузка, при которой группа одинаковых подшипников достигает номинального срока службы в один миллион оборотов. Базовая номинальная статическая нагрузка C0r — это нагрузка, которая вызывает остаточную деформацию в наиболее сильно нагруженном контакте, примерно 0,0001 диаметра шарика. Динамический рейтинг определяет усталостную долговечность. Статический рейтинг определяет ударную нагрузку и нагрузку в состоянии покоя.

L10 = (Cr / P)³ × 10⁶ оборотов

L10h = L10 / (60 × n) часов

Cr = номинальная динамическая нагрузка, P = эквивалентная динамическая нагрузка, n = скорость в об/мин. Показатель степени 3 применяется к шарикоподшипникам.

Нахождение эквивалентной нагрузки P

Когда действует только радиальная сила, P равно Fr. При наличии осевой силы сравните Fa/Fr с коэффициентом e. Если Fa/Fr не больше e, то P = Fr. В противном случае P = 0,56 Fr Y Fa. Коэффициенты e и Y зависят от соотношения f0·Fa/C0r, где f0 — расчетный коэффициент, указанный в данных продукта.

f0·Fa / C0r	e	X (когда Fa/Fr > e)	Y (когда Fa/Fr > e)
0.172	0.19	0.56	2.30
0.345	0.22	0.56	1.99
0.689	0.26	0.56	1.71
1.03	0.28	0.56	1.55
2.07	0.34	0.56	1.31
3.45	0.38	0.56	1.15
6.89	0.44	0.56	1.00

Как нагрузка меняет жизнь: пример 6205

На графиках рассчитано время L10 для подшипника 6205 (Cr = 14,0 кН), работающего со скоростью 1500 об/мин. Поскольку жизнь подчиняется кубическим отношениям, небольшое увеличение нагрузки резко сокращает жизнь. Удвоение эквивалентной нагрузки с 2 кН до 4 кН сокращает срок службы в восемь раз, примерно с 3800 часов до примерно 480 часов. Вертикальная ось является логарифмической.

Расчетный срок службы 6205 в сравнении с эквивалентной нагрузкой при 1500 об/мин.

Качество смазки регулирует срок службы

Коэффициент вязкости κ сравнивает фактическую вязкость масла при рабочей температуре с вязкостью, необходимой для образования полной пленки. Ниже κ = 1 поверхности соприкасаются, и срок службы падает ниже расчетного значения. Между 1 и 4 формируется полноценный фильм и жизнь может превысить базовый рейтинг. Таким образом, чистое масло или смазка с высококачественной пленкой стоят столько же, сколько подшипник большего размера.

Минимальная требуемая нагрузка

Шары skid instead of rolling when the load is too low, which smears the raceways. A practical guideline is to keep the radial load at or above about 1 percent of C0r. Lightly loaded fan and motor shafts often add a wave spring to provide this.

Пределы осевой нагрузки

Для непрерывной работы поддерживайте осевую нагрузку ниже половины радиальной нагрузки. Короткие пики могут быть выше, но только в том случае, если статический коэффициент безопасности остается выше 2 и подшипник еще не работает на пределе своей скорости.

Ограничения скорости, момент трения и повышение температуры

Скорость вращения радиальных шарикоподшипников зависит от размера, сепаратора, смазки и уплотнения. Коэффициент скорости dm·n, который представляет собой делительный диаметр в мм, умноженный на об/мин, является удобным показателем для сравнения. Конструкции со стальным сепаратором, смазываемые консистентной смазкой, обычно работают со скоростью от 400 000 до 600 000 мм·об/мин. Масляный туман, небольшой предварительный натяг и более высокие классы точности могут значительно повысить этот показатель.

Относительная предельная скорость в зависимости от типа закрытия (открытый подшипник = 100 %)

Открыть

100%

Экранированный (ЗЗ)

около 97%

Бесконтактное уплотнение (2РЗ)

около 80%

Контактное уплотнение (2RS)

около 50%

Оценка трения и тепла

Зависящий от нагрузки момент трения радиальных шарикоподшипников можно оценить как M = 0,5 × μ × P × d, где μ — коэффициент трения (около 0,0015 для этого типа подшипника), P — эквивалентная нагрузка, а d — диаметр отверстия. Для модели 6205 с усилием 1,4 кН M ≈ 0,5 × 0,0015 × 1400 Н × 0,025 м ≈ 0,026 Н·м. При 3000 об/мин это составляет около 8 Вт тепла от трения, связанного с нагрузкой. Сопротивление уплотнения и сбивание смазки добавляются к общей сумме, поэтому закрытые подшипники нагреваются сильнее, чем открытые при той же скорости.

Стабильная рабочая температура обычно составляет от 20 до 40 °C выше температуры окружающей среды. Температура, которая продолжает расти после первого часа работы, указывает на избыточную смазку, недостаточный зазор, заедание уплотнения или несоосность.

Внутренний зазор и посадка для радиальных шарикоподшипников

Радиальный внутренний зазор — это общее расстояние, на которое одно кольцо может переместиться относительно другого в радиальном направлении перед установкой. Посадка с натягом на внутреннем кольце расширяет кольцо, а температурный градиент между кольцами еще больше уменьшает зазор. Как правило, рабочий зазор уменьшается примерно на 70–80 процентов от эффективного натяга на седле внутреннего кольца. Таким образом, подшипник, имеющий удобный зазор на верстаке, после установки может работать практически без него.

Диапазон отверстий (мм)	С2 (мкм)	CN (мкм)	С3 (мкм)	C4 (мкм)
с 10 до 18	0–9	3 – 18	11 – 25	18 – 33
с 24 до 30	0 – 10	5 – 20	13 – 28	23 – 41
от 30 до 40	1 – 11	6 – 20	15 – 33	28 – 46

Типичные значения радиального зазора для радиальных шарикоподшипников, соответствующих группам ISO 5753. Сравните с чертежом конкретной конструкции.

Условия эксплуатации	Допуск вала	Жилищная толерантность
Вращающееся внутреннее кольцо, нормальная нагрузка	к5 или к6 (до 100 мм)	Н7 или J7
Вращающееся внутреннее кольцо, легкая нагрузка или малые отверстия.	j5 или js5	Н7
Вращающееся внутреннее кольцо, тяжелая или ударная нагрузка	м5 или м6	J7 или К7
Неподвижное внутреннее кольцо, нагрузка зафиксирована в направлении	g6 или h6	Н7
Вращающееся наружное кольцо (ступицы колес, натяжные ролики)	g6 или h6	Н7 или Р7
Плавающий подшипник в торцевом щите двигателя	к5 или к6	Н7 or G7

Классы точности и точность хода

Класс точности контролирует допуски на размеры и точность хода. Большинство радиальных шарикоподшипников поставляются в классе P0 (нормальный). Высшие классы П6, П5, П4 и П2 затягивают отклонение отверстия, радиальное биение и торцовое биение. Приведенные ниже значения относятся к диапазону отверстий от 18 до 30 мм.

Оценка	Отклонение отверстия Δdmp (мкм)	Внутреннее кольцо radial runout Kia (µm)	Типичное использование
P0 (нормальный)	от 0 до -10	13	Общие машины, приборы, конвейеры
P6	от 0 до -10	8	Тихие моторы, редукторы, насосы
P5	от 0 до -8	4	Вспомогательное оборудование для станков, высокоскоростные вентиляторы
P4	от 0 до -6	2.5	Прецизионные шпиндели, измерительное оборудование
P2	от 0 до -2,5	1.5	Сверхточные инструменты

Уплотнения, щитки и уровни защиты

Закрытие радиальных шарикоподшипников определяет, как долго смазка остается внутри и как долго загрязнения остаются снаружи. Выбор влияет на скорость, крутящий момент и срок службы больше, чем ожидает большинство пользователей.

Вариант	Контакт с внутренним кольцом	Защита от пыли	Защита от влаги	Трение	Лучшее приложение
Открыть	Нет	Нет	Нет	Низкийest	Редукторы с масляной смазкой, чистые закрытые корпуса.
ЗЗ щит	Нет	Хорошо справляется с крупной пылью	Бедный	Очень низкий	Электродвигатели, вентиляторы в чистых средах
2РЗ	Нет (narrow gap)	Очень хорошо	Ярмарка	Низкий	Воздуходувки, среднескоростные приборы
2RS	Да (губа)	Отлично	Хорошо против брызг	Умеренный to high	Сельскохозяйственная техника, конвейеры, уличное оборудование

Материал уплотнения NBR

Маслостойкий, экономичный, с непрерывной работой примерно от -30 до 100°С и кратковременными пиками до 120°С. Стандартный выбор для большинства герметичных радиальных шарикоподшипников.

Материал уплотнения FKM

Выдерживает непрерывную работу при температуре до 200 °C и устойчив к воздействию многих химикатов и синтетических смазочных материалов. Выбран для высокотемпературных двигателей и агрессивных сред.

Уплотнения с тефлоновым покрытием

Очень низкое трение и высокая химическая стойкость. Подходит для высокоскоростных применений, где по-прежнему требуется контактный барьер от мелкой пыли.

Выбор смазки для радиальных шарикоподшипников

Заполненная на заводе смазка является наиболее распространенной смазкой для радиальных шарикоподшипников, поскольку она обеспечивает простоту конструкции и позволяет избежать масляных контуров. Правильный выбор смазки зависит от температуры, скорости и воздействия воды или химикатов.

Тип смазки	Диапазон температур	Скорость пригодности	Характеристики
Литиевое мыло, минеральное масло	от -30 до 110 °С	От среднего до высокого	Общего назначения, хорошая водостойкость.
Литиевый комплекс, минеральное масло	от -30 до 130 °С	От среднего до высокого	Высокийer dropping point, suited to continuous duty
Полимочевина, синтетический эфир или ПАО	от -40 до 150 °С	Высокий	Низкий noise, long life in sealed motors
Комплекс сульфоната кальция	от -20 до 140 °С	Низкий to medium	Отлично water and corrosion protection
ПФПЭ с загустителем ПТФЭ	от -30 до 250 °С	Средний	Химически инертен, для экстремальных условий.
Белая пищевая смазка H1.	от -20 до 120 °С	Средний	Случайный контакт с пищевыми продуктами разрешен

Обычно свободное пространство заполняется на 30–50 процентов. Высокоскоростные подшипники обычно лучше всего работают с нижней границей этого диапазона, поскольку слишком большое количество смазки увеличивает потери при взбивании и температуру. Уплотненные радиальные шарикоподшипники заполняются на весь срок службы и не подлежат повторной смазке. Открытые подшипники нуждаются в периодическом пополнении. Эмпирическое правило заключается в том, что срок службы смазки уменьшается вдвое на каждые 15 °C выше 70 °С, как показано на диаграмме.

Относительный срок службы смазки в зависимости от рабочей температуры (70 °C = 100 %)

Варианты материала и поверхности

В стандартных радиальных шарикоподшипниках используется высокоуглеродистая хромистая сталь GCr15, эквивалентная SAE 52100. Для особых условий другие материалы используют твердость и емкость в обмен на коррозионную стойкость, экономию веса или электрическую изоляцию.

Вариант материала	Типичная твердость	Коррозионная стойкость	Ключевые характеристики
ГКр15/САЭ 52100	СПЧ от 60 до 64	Низкий (needs protective grease)	Высокийest load capacity, standard choice
Нержавеющая сталь 440С	СПЧ от 58 до 60	Хорошо	Производительность примерно на 20 % ниже, чем у хромированной стали, подходит для промывки и влажных помещений.
Гибрид, керамические шарики Si3N4	Шары above HV 1500	Хорошо in the balls, rings still steel	Плотность шариков 3,2 г/см³ против 7,8 г/см³, меньшая центробежная сила, электрическая изоляция.
Изолированное наружное кольцо (покрытие Al2O3)	В качестве базовой стали	То же, что и базовая сталь	Обычно рассчитан на напряжение 1000 В постоянного тока, защищает от прохождения тока.

Специальные варианты радиальных шарикоподшипников

Фланцевое наружное кольцо

Буртик на наружном кольце фиксирует подшипник напротив поверхности корпуса. Это уменьшает необходимость механической обработки и упрощает осевое позиционирование в небольших редукторах и приборах.

Канавка под стопорное кольцо

В канавке на внешней поверхности можно разместить стопорное кольцо, что устраняет необходимость в заплечике корпуса и укорачивает узел.

Расширенное внутреннее кольцо

Внутреннее кольцо шире внешнего, что обеспечивает больший контакт с валом и место для установочных винтов или стопорных колец - схема, распространенная в сельскохозяйственных и конвейерных агрегатах.

Миниатюрные и тонкосекционные

Диаметры отверстий от 3 мм, используются в медицинских приборах, небольших двигателях и прецизионных инструментах. Типичны легкий предварительный натяг и смазка с низким крутящим моментом.

Высокотемпературная конструкция

Стабилизированные кольца, термостойкий сепаратор и специальная смазка позволяют осуществлять непрерывную работу при температуре выше 200 °C, использовать вблизи печей, сушилок и обжиговых печей.

Серия малошумных двигателей

Отборные шарики, улучшенная отделка дорожек качения и бесшумная смазка, достигающая уровня вибрации Z3, предназначены для двигателей бытовой техники и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Где каждая спецификация работает лучше всего

В таблице собраны типичные стартовые характеристики для обычных машин. Фактический выбор должен быть подтвержден расчетами нагрузки, скорости и окружающей среды.

Приложение	Типичная серия	Закрытие	Распродажа	Клетка	Смазка
Электродвигатель (от 0,75 до 7,5 кВт)	62, 63	ЗЗ или 2РС	С3	Сталь или PA66	Полимочевина, эфирное масло
Центробежный насос	62, 63	2RS или открыть с маслом	С3	Сталь или латунь	Литиевый комплекс
Вентилятор охлаждения	60, 62	2РЗ	CN или С3	PA66	Низкий-noise ester grease
Первичный вал коробки передач	62, 63	Открыть or ZZ	CN или С3	Сталь или латунь	Ванна с трансмиссионным маслом
Барабан стиральной машины	62, 63	2RS	CN	Сталь	Водостойкая смазка
Электрический самокат концентратор	60, 62	2RS	С3	Сталь	Литиевое мыло
Электроинструменты	60, 62	ZZ	С3	Сталь или PA66	Полимочевина
Натяжные ролики конвейера	62, 63	2RS	С3	Сталь	Сульфонат кальция

Как производятся и проверяются радиальные шарикоподшипники

Стабильность радиальных шарикоподшипников достигается за счет контроля процесса на каждом этапе. Приведенный ниже поток соответствует типичному заводскому маршруту от сырья до экспортной упаковки.

Этап 1

Выбор стали и ковка

Перед ковкой или резкой кольцевых заготовок стержень GCr15, прошедший вакуумную дегазацию, проверяется на химический состав, карбидную сетку и неметаллические включения.

Этап 2

Поворот

На токарных станках с ЧПУ кольцевые профили вырезаются с контролируемым припуском на шлифовку, чтобы при чистовой обработке был удален равномерный слой.

Этап 3

Термическая обработка

Кольца закаливаются и отпускаются в печах с контролируемой атмосферой, при этом в каждой партии проверяются твердость и микроструктура.

Этап 4

Шлифование и суперфиниширование

Торцы, отверстие, внешний диаметр и дорожки качения шлифуются, а затем подвергаются суперфинишной обработке для уменьшения волнистости и шероховатости, вызывающих шум.

Этап 5

Сборка

Кольца и шарики собираются в комплекты, устанавливаются сепараторы, смазка дозируется по весу, а уплотнения запрессовываются или обжимаются на месте.

Этап 6

Тестирование и упаковка

Проверки на вибрацию и крутящий момент, визуальный осмотр, антикоррозийная обработка и экспортная упаковка дополняют линию.

Объекты проверки

Объект проверки	Метод	Что он защищает
Отверстие, наружный диаметр, ширина	Измерение воздуха и координатное измерение	Правильная посадка на валу и в корпусе
Округлость и волнистость дорожек качения	Тестер округлости и профилометр	Низкий vibration and noise
Твердость	Твердомер по Роквеллу	Усталостная долговечность и износостойкость
Радиальный внутренний зазор	Распродажа gauge with measuring load	Повышение температуры и плавность хода
Уровень вибрации	Тестер вибрации типа Anderon	Подтверждение класса Z1, Z2 или Z3 (Z3 — самый тихий)
Количество смазки	Взвешивание перед запечатыванием	Стабильный крутящий момент и срок службы
Пусковой и рабочий крутящий момент	Тестер крутящего момента	Прочность уплотнения и чистота
Внешний вид и защита от ржавчины	Визуальный и выборочный контроль	Состояние по прибытии после длительного транзита

Варианты индивидуальной настройки радиальных шарикоподшипников

Если стандартная деталь не соответствует конкретным требованиям машины, радиальные шарикоподшипники можно адаптировать в нескольких областях без изменения конструкции всего подшипника.

Размеры

Специальное отверстие, наружный диаметр или ширина, удлиненные внутренние кольца и модифицированные фаски для соответствия существующим валам и корпусам.

Клиренс и точность

Нестандартные окна зазора и соответствующие классы, такие как точность хода P6 и зазор C3.

Смазка и заливка

Выбор типа смазки, уровня заполнения и вариантов с низким уровнем шума или низким крутящим моментом, включая варианты для пищевых продуктов и для высоких температур.

Уплотнения и клетки

Альтернативные материалы уплотнений и конструкции кромок, а также сепараторы из PA66, латуни, PEEK или стали.

Маркировка

Лазерная маркировка обозначения, кода партии, логотипа или номера детали клиента на поверхности кольца.

Упаковка

Отдельные коробки, тубы, пластиковые рукава, картонные коробки, антикоррозийная упаковка с ЛИК и грузы на поддонах, подходящие для перевозки морским или воздушным транспортом.

Правильный монтаж радиальных шарикоподшипников

Большинство ранних отказов связано с монтажом, а не с производством. Эти шаги устраняют наиболее частые ошибки.

Шаг 1

Осмотрите сиденья

Измерьте вал и корпус с помощью микрометра и нутромера. Удалите заусенцы и проверьте прямоугольность выступов перед открытием упаковки.

Шаг 2

Храните подшипник запечатанным в упаковке.

Не мойте смазанные подшипники. Открывайте упаковку только в момент монтажа и соблюдайте чистоту рабочей зоны.

Шаг 3

Нагрев при сильном натяге

Используйте индукционный нагреватель при температуре от 80 до 100 °C. Никогда не превышайте 120 °C и никогда не используйте открытое пламя.

Шаг 4

Нажмите на правильное кольцо

Приложите усилие к кольцу, которое имеет посадку с натягом. Втулка, контактирующая со всей поверхностью кольца, предотвращает передачу силы через шарики.

Шаг 5

Проверьте вращение

Поверните вал вручную. Он должен вращаться свободно, без заеданий, без ощущения шероховатости и осевого люфта, выходящего за рамки расчетного.

Шаг 6

Контролируйте первые часы

Отслеживайте температуру, шум и вибрацию во время первого периода эксплуатации. Температура должна стабилизироваться в течение часа или двух.

Диагностика неисправностей радиальных шарикоподшипников

Наблюдение	Вероятная причина	Корректирующие действия
Отслаивание на гоночной трассе	Перегрузка, вмятины от загрязнения или обычная усталость в конце срока службы.	Пересчитать L10, улучшить герметизацию, перейти на более тяжелую серию
Тусклые, размазанные треки	Тонкая смазочная пленка, низкое κ	Используйте базовое масло с более высокой вязкостью и сократите интервал замены смазки.
Следы скольжения на шарах	Нагрузка ниже минимальной или внезапное ускорение	Добавьте предварительную нагрузку пружины, используйте смазку с более низкой вязкостью.
Синюшное или коричневое изменение цвета	Перегрев из-за плотной посадки или чрезмерной смазки.	Выберите зазор C3, уменьшите количество смазки, проверьте посадку вала и корпуса.
Узор стиральной доски на направляющих	Токи на валу преобразователей частоты	Изолированные подшипники, заземление вала
Треснуло внутреннее кольцо	Чрезмерное вмешательство или проскальзывание кольца	Проверьте допуск вала и избегайте перегрева во время монтажа.
Клетка damage	Вибрация, перекос или превышение скорости	Сепаратор из латуни или PA66, улучшает выравнивание
пятна ржавчины	Попадание влаги во время простоя	Контактные уплотнения, антикоррозионная смазка, вариант из нержавеющей стали

Контрольный список технических характеристик радиальных шарикоподшипников

Сбор следующей информации в самом начале сокращает процесс выбора и позволяет избежать повторных пересмотров.

Нагрузки

Радиальные и осевые силы, направление, пиковые и продолжительные значения, а также наличие ударов.

Скорость

Нормальная и максимальная частота вращения в минуту, а также часто ли машина запускается и останавливается.

Температура

Окружающий диапазон, ожидаемая температура корпуса и любые близлежащие источники тепла.

Окружающая среда

Пыль, вода, химические пары, промывка или вакуум.

Вал и корпус

Материалы, допуски, размеры заплечиков и осевое пространство.

Шумовая цель

Требуемый уровень вибрации или шума, а также наличие пружины преднатяга в конструкции.

Жизненная цель

Требуемые часы, рабочий цикл и приемлемый интервал технического обслуживания.

Электрические условия

Наличие инверторного привода, напряжение на валу или необходимость в изолированных подшипниках.

Часто задаваемые вопросы о радиальных шарикоподшипниках

В чем разница между радиальными шарикоподшипниками ZZ и 2RS?

ZZ означает металлический экран, который не касается внутреннего кольца, поэтому трение минимально, а скорость остается высокой. 2RS означает контактные резиновые уплотнения, которые более эффективно блокируют мелкую пыль и влагу, но увеличивают трение и снижают предельную скорость. ZZ подходит для чистых и быстрых работ, а 2RS — для грязных или влажных сред.

Какую осевую нагрузку могут выдерживать радиальные шарикоподшипники?

Они воспринимают осевую нагрузку в обоих направлениях, но их прочность – радиальная нагрузка. Для непрерывной эксплуатации поддерживайте осевую нагрузку ниже примерно половины радиальной нагрузки. Там, где преобладает осевая нагрузка, лучшим выбором являются радиально-упорные шарикоподшипники.

Какой зазор выбрать для электродвигателя?

C3 – обычный выбор. Посадка на вал с натягом и выделение тепла во время работы уменьшают зазор, а C3 оставляет достаточно места, чтобы рабочий зазор не стал отрицательным.

Как проверить, что замененный подшипник действительно эквивалентен?

Сначала сопоставьте отверстие, наружный диаметр и ширину, затем подтвердите тип затвора, класс зазора, материал сепаратора, класс точности и тип смазки. Две части с одинаковым базовым номером могут вести себя по-разному, если эти суффиксы различаются.

Почему новые подшипники иногда издают шум после установки?

Распространенными причинами являются несоосность корпуса, погнутый вал, удары при монтаже, загрязнение седла или чрезмерная предварительная нагрузка. Шум распределения смазки в первые минуты работы является нормальным и обычно быстро исчезает.

Можно ли очистить или смазать закрытые радиальные шарикоподшипники?

Нет. Герметичные агрегаты заполняются на всю жизнь. Промывка удаляет заводскую смазку и вносит загрязнения. Когда смазка закончится, подшипник следует заменить.

Могут ли радиальные шарикоподшипники работать на вертикальном валу?

Да. Удерживайте смазку с помощью уплотнений и установите легкую предварительную нагрузку пружины на нижний или верхний подшипник, чтобы удерживать шарики под нагрузкой и предотвращать проскальзывание.

Как защитить подшипники двигателя с инверторным приводом?

Используйте изолированное наружное кольцо или гибридный подшипник с керамическими шариками на неприводной стороне и установите кольцо заземления вала на приводной стороне. Это останавливает прохождение тока через контакт качения и предотвращает образование рифлений.

Что отличает P0 от радиальных шарикоподшипников P6?

P6 имеет более высокую точность хода. Для отверстия диаметром 25 мм радиальное биение внутреннего кольца ограничено 8 мкм вместо 13 мкм. Результатом является более плавная работа и немного более высокая полезная скорость, что важно для тихих коробок передач и прецизионных двигателей.

Язык

+86-13362474260

Представлять на рассмотрение

Отправить отзыв

Что такое радиальные шарикоподшипники и как выбрать правильный тип