Меню Рубрики

Установка конусных роликовых подшипников

Конические подшипники: таблица размеров, маркировка и регулировка конусных типов

Классификация сборочных узлов достаточно разнообразна, и каждый входящий в нее подвид отличается своими характерными особенностями. Поэтому сегодня в фокусе внимания конический роликовый подшипник: чтобы вы могли правильно подобрать его по размеру, рассмотрим, какими габаритами он может обладать. Также проанализируем, что он из себя представляет, чем отличается от других, где используется – чтобы вы знали, как его регулировать и где применять.

Столько интереса – из-за актуальности использования. Такие сборочные узлы востребованы в самых сложных случаях, то есть при совместном воздействии достаточно высоких осевых и радиальных сил. Они, даже в экстремальных условиях, в течение длительного срока успешно выдерживают комбинированные нагрузки, равномерно распределяя их по всей своей поверхности и обеспечивая таким образом долгую эксплуатацию механизмов без перегревов и разрушений.

Как устроен конический роликоподшипник

Он состоит из двух обойм – внешнего и внутреннего кольца – с размещенными между ними телами качения. Последние выполнены в виде цилиндрических, а не шариковых роликов и расположены под углом к контуру. Все вместе они образуют некий конус (отсюда и название), при этом каждый элемент огражден от контакта с соседями сепаратором, который и исключает неравномерное распределение.

При отсутствии такого разделителя тела качения в процессе вращения группировались бы на каком-то одном участке (секторе). Это приводило бы к перекосу вала, а значит, со временем, и к радиальному биению, а затем к перегреву и разрушению сборочного узла. Поэтому его наличие крайне важно, равно как высокий класс точности изготовления всех деталей и даже посадочных мест под установку наружных колец.

Особенности роликовых конических подшипников разных размеров

  • Минимальный естественный износ, возможный за счет отсутствия наружного бортика, а значит и торцевого упора. При такой конструкции внутреннее кольцо самоустанавливается по отношению к внешнему практически без потерь материала, благодаря чему значительно уменьшается вероятность возникновения люфтов в процессе эксплуатации.
  • Низкий коэффициент трения – вышеописанный контур хорош еще и тем, что способствует появлению смазочной пленки. В результате этого тела качения легче скользят, выделяют немного тепла, долго сохраняют преднатяг, работают тихо, почти бесшумно.
  • Длительный срок использования – если посмотреть, какую нагрузку может воспринимать конический однорядный роликоподшипник, мы увидим, что она сравнительно высока. Такая же ситуация и у других видов этих сборочных узлов (подробно о разнообразии их типов ниже). А все благодаря непрямому логарифмическому профилю, снижающему пиковые напряжения, а также чувствительность к отклонению или перекосам вала.
  • Эксплуатационная надежность, достижимая в том числе и за счет тщательно выверенной шероховатости контактных поверхностей, способствующей появлению гидродинамической пленки.
  • Малый период приработки – при условии выбора качественной смазки и правильного монтажа наблюдается лишь незначительное трение. Поэтому на практике, что одно-, что двухрядные конические подшипники не нагреваются до опасных пиковых значений температуры, способных привести к преждевременному износу. Снижающий трение контур полезен здесь и сразу, на первом же этапе применения сборочного узла.
  • Унификация – все тела качения выполняются с минимальными допусками, в результате чего они идентичны, а значит одинаково воспринимают нагрузки, которые равномерно распределяются по всему профилю. Это удобно уменьшением не только уровня шума, но и вибрации.
  • Возможность простой регулировки – можно без труда устранить люфт, пока он не стал причиной выхода сборочного узла из строя. Ниже, в отдельном разделе, мы расскажем, как затягивать конусные подшипники и, наоборот, как правильно ослаблять ступичную гайку. А последнее тоже нужно делать – когда тепловые зазоры слишком малы, а сопротивление качению повышено.
  • Взаимозаменяемость – многие модели полностью разборные, благодаря чему не проблема поставить новое наружное кольцо или заменить сепаратор. Это существенно упрощает техническое обслуживание ступиц, передач, букс и вообще всех механизмов, в которых применяются данные узлы.

Помимо очевидных преимуществ, есть и недостатки. В числе минусов – быстрый выход отдельных элементов из строя при осевой деформации (изгибе) вала. Хотя плюсы все-таки значительно перевешивают и обуславливают популярность использования.

Читайте также:  Установка бсз на планету спорт

Основные типы конических роликоподшипников

  • Однорядные – используются для компенсации нагрузок (радиальных или осевых), действующих только с одной стороны. Допустимо устанавливать с натягом. При их эксплуатации можно регулировать не только зазор, но и смещение (но только при раздельном монтаже внешнего и внутреннего колец).
  • Двухрядные – применяются при напряжении, вектор которого распространяется как вдоль, так и поперек. Представляют собой комбинацию контуров, собранных О-образно. Чаще всего эксплуатируются во вращающихся валах, когда не предусмотрена защита корпуса сборочного узла.

Отдельно отметим, что и одинарными, и двойными могут быть и конические радиально-упорные подшипники. От обычных они отличаются компоновкой – их кольца уже боковые. То, которое принимает нагрузку от вала, называется тугим, то, которое контактирует с деталью – свободным. Причем сепаратор между ними ничем не зафиксирован. Благодаря этой ключевой конструкционной особенности такие сборочные узлы способны выдерживать максимальные осевые нагрузки, но не применимы в устройствах и механизмах, работающих на высоких скоростях.

  • Четырехрядные – используются в тех же случаях, что и двухрядные, только обладают сравнительно большей механической надежностью. Но также являются более габаритными.
  • Разъемные – применяются при наличии повышенного напряжения, распространяющегося сразу по обоим векторам. Отличаются максимально простой установкой, удобной за счет возможности раздельного монтажа внутреннего и наружного колец.

Уже упомянутые подшипники упорные конические обладают своей классификацией – они подразделяются на:

  • Однорядные – их сборка максимально проста – два контура и незафиксированный сепаратор.
  • Двухрядные – в конструкцию добавляется промежуточная обойма с беговыми дорожками, а также еще один набор тел качения.
  • Со сдвоенным наружным кольцом, причем они могут быть как регулируемыми, так и нет. В первом случае схема О-образная, предусматривающая возможность установки дистанционного контура. Во втором – строение почти такое же, но у сборочного узла торцы с «тугой» стороны увеличены практически до полного смыкания. Зазор минимален и почти не изменяется в течение заявленного производителем эксплуатационного срока.
  • Со сдвоенным внутренним кольцом – схема сборки Х-образная. В наличии один комплект тел качения и сепаратор. Также есть пара внешних обойм и допустима установка промежуточной. Сфера применения – неподвижные валы во вращающихся установках.

Чтобы было еще проще понять, какими бывают конусные подшипники и к какому типу относятся те или иные из них, предлагаем вашему вниманию сводную таблицу. В ней актуальные и популярные модели представлены со схемами и условными обозначениями (которые мы подробнее рассмотрим ниже), а также с краткими описаниями. Столько подробностей – для наглядности, чтобы вы могли сравнить с уже купленными сборочными узлами или теми, которые только собираетесь заказать.

И вот здесь может возникнуть вопрос: какой именно вариант приобрести? Чему отдать предпочтение, одинарному или двойному устройству? Сейчас подскажем, как определиться, чем руководствоваться на какие параметры ориентироваться.

Выбор типа конических роликовых подшипников разных размеров

В первую очередь стоит смотреть на характер нагрузки: чем больше направлений, в которых она воспринимается, тем надежнее будет работать механизм. Также важно учитывать силу напряжения: наименее опасно то, что распределяется равномерно, а вот при тяжелых ударных воздействиях нужен максимально прочный сборочный узел.

Следующий ключевой параметр – это быстроходность: в общем случае чем выше количество оборотов в минуту (при сохранении точности), тем лучше. При этом необходимо обращать внимание на то, как проходит движение, колебательно или в одном направлении, и с какой скоростью оно осуществляется, с постоянной или же с переменной.

Естественно, нужно ориентироваться на то, сколько прослужат выбранные подшипники роликовые конические, однорядные или двухрядные. Глядя на заявленный производителем ресурс, стоит понимать, что это комплексный показатель, зависящий от ряда факторов. В их числе трение, жесткость, компенсация перекосов, стойкость к ударам и вибрациям.

Читайте также:  Установка ксенона в штатные фары пассат б5

При выборе обязательно учитывайте, что в при эксплуатации все вышеперечисленные виды сборочных узлов сравнительно сильно шумят. Подумайте, насколько это приемлемо для используемого механизма, не будет ли данный факт мешать рабочему процессу. Также проверьте, можно ли использовать понравившуюся модель в качестве плавающего или фиксирующего элемента – универсальность никогда не была лишней.

При прочих равных также ориентируйтесь на широту сфер применения и на стоимость – сэкономить без потери качества вполне реально.

Для наглядности важные параметры представляем в формате сравнения:

Однорядный радиально-упорный конический

Двурядный ил четырехрядный упорный конический роликовый

Одинарный упорный конический роликовый

Двойной упорный роликовый конический

Воспринимаемая нагрузка Радиальная оносторонняя осевая, комбинированная Радиальная, двухсторонняя осевая, комбинированная Односторонняя осевая Двусторонняя осевая

до 400 000 (нормальнй точности)

до 1, 25 млн (высокоспециализированные)

до 350 000 — — Высокая точность вращения + + Малошумность + + Высокая жесткость ++ +++ ++ ++ Стойкость к вибрации и ударам + ++ ++ ++ Компенсация перекосов Использование в качестве плавающего подшипника х

перемещение по внутреннему или наружному кольцу

Фиксация в осевом направлении только в одну сторону

Фиксация в осевом направлении в обе стороны

Фиксация в осевом направлении только в одну сторону

Фиксация в осевом направлении в обе стороны

Автомобили, механические передачи, станки и т.д

Автомобили, горнодобывающее оборудование, металлопрокатные станки Горнодобывающее оборудование и металлопрокатные станки, целлюлозно-бумажное и нефтедобывающее оборудование, энергетика, производство полимера и т.д

Маркировка конических подшипников NTN

Ведущие производители продумали подробные и информативные, но оригинальные системы обозначения своей продукции. При этом каждый бренд использует похожую схему образования артикула – предлагаем ее рассмотреть на примере японской компании NTN.

Каждый сборочный узел маркируется следующим образом:

  • префикс дает данные о материале изготовления (специальная, азотированная сталь и тому подобное) и способе обработки (нитроцементация, поверхностное упрочнение и так далее);
  • суффикс сообщает о конструктивных особенностях (например, о наличии именно полиамидного сепаратора или прецизионных зазоров) или специальных требованиях (точности по нормам ABEC, установке по схеме Х);
  • корень (тело) говорит о типе и серии.

Те же роликоподшипники конические однорядные обязательно содержат в своей маркировке литеры LM. И это актуально не только для NTN, но и для продукции SNR, KOYO, TIMKEN, и даже для европейских брендов, вроде FAG или SKF.

Внимание, обозначение может быть как полным, так и сокращенным. В последнем случае общая часть артикула указывается только один раз. Простой пример для наглядности:

Отдельно отметим, что введенная NTN система обозначений принята и в России – ее регламентирует ГОСТ 520-89. Актуальный перечень всех префиксов и суффиксов достаточно обширный и разнообразный, но с полным его списком всегда можно ознакомиться на официальном сайте японского производителя.

Регулировка конических подшипников: пошаговая инструкция

Рассмотрим ее на примере одного из наиболее часто встречаемых в жизни случаев — при появлении люфта в ступице автомобильного колеса. Для подтягивания гайки в такой ситуации понадобится минимум инструментов: домкрат, бородок, отвертка, молоток, динамометрический ключ (и набор обычных, на 12-27).

  • фиксируете машину на ровной поверхности с помощью стояночного тормоза;
  • поднимаете проблемное колесо и снимаете его;
  • выпрессовываете защитный колпак, аккуратно используя молоток и отвертку;
  • устанавливаете колесо на ступицу и, взяв два болта, закручиваете его;
  • проверяете люфт, удерживая получившуюся конструкцию сверху одной рукой и раскачивая ее вдоль оси другой, не забывая прижимать шайбу;
  • при наличии зазора более 0,02 – 0,08 мм (в зависимости от величины выбранного из таблицы размеров конусного роликового подшипника) берете молоток и бородок, чтобы расконтрить согнутые элементы ступицы;
  • снимаете гайку и накручиваете новую, затягивая со значительным усилием (примерно 19,6 Нм);
  • проворачиваете ступицу, причем в нескольких направлениях – тогда тела качения займут положенное им место;
  • ослабляете гайку и снова затягиваете, но уже с меньшей силой (6,8 Нм), после чего отворачиваете на 25-градусный угол;
  • заминаете буртики в пазы;
  • собираете ступицу и устанавливаете колесо.
Читайте также:  Установка автозапуска на волгоградке

Отдельно отметим, что просто необходимо обеспечить обилие смазки. И важно не перетягивать, оставляя технологический люфт. Если не выполнить 2 этих требования, возникнут чрезмерные напряжения, которые со временем приведут к перегреву сборочного узла и выходу его из строя.

Применение конических подшипников

Чаще всего они используются в следующих механизмах:

  • колесные втулки (ступицы) автомобильного транспорта (как легкового, так и промышленного), а также сельскохозяйственной спецтехники;
  • шпиндели различных станков;
  • рулевые колонки, дифференциалы машин, валы коробок передач;
  • редукторы отбора мощности.

Одни модели могут быть специально предназначены для высоких скоростей и осевых нагрузок, другие – рассчитаны только на низкие, третьи вообще применяются там, где не нужны полные обороты подвижных частей механизмов. Существующее сегодня разнообразие от Fersa, NTN, FAG, KOYO, SNF и других производителей позволяет удовлетворить все потребности.

источник

Конические роликовые подшипники

Конические роликовые подшипники применяют в парной установке с затяжкой внутренних обойм по схеме X (рис. 781, а), реже — наружных обойм по схеме О (вид б).

При правильном натяге подшипники этого типа могут нести большие радиальные и осевые нагрузки при умеренных частотах вращения. Ввиду отсутствия зазоров между телами качения и беговыми дорожками конические роликовые подшипники хорошо выдерживают ударные нагрузки, что обусловливает их применение в тяжелонагруженных узлах (ступицы автомобильных колес, буксы вагонных осей, валы прокатных станов). В опорах, где преобладают радиальные нагрузки, применяют подшипники с центральным углом конуса 15—25°, а при повышенных осевых нагрузках — с углом 30—60°.

Приемы регулирования натяга конических роликовых подшипников показаны на рис. 782, а—г (схема Х) и д—и (схема О).

Регулирование натяга с помощью мерных шайб 1, устанавливаемых за обоймами (виды а, б, д), требующее демонтажа переднего подшипника, применяют только в узлах, не нуждающихся в частой регулировке (легкие условия работы, подшипники с большим углом конуса).

В конструкции (е) с регулировочными шайбами 2, устанавливаемыми перед обоймами или под затяжными крышками (вид ж), для регулирования достаточно снять крышки.

В узлах, где требуется периодическая подтяжка, применяют затяжку внутренних (вид в) или наружных (вид з) обойм с помощью кольцевых гаек.

Силу затяжки обычно контролируют по легкости вращения. При необходимости бесступенчатого регулирования гайки стопорят контргайками. Достаточно тонкую регулировку обеспечивает стопорение лепестковыми шайбами, отличающееся большей надежностью.

Конструкция (и) с центральным регулировочным (пломбируемым) болтом 3 допускает регулирование без демонтажа узла.

На виде (г) показана система пружинного натяга по схеме рис. 780, в, обеспечивающая длительную работу узла без подтяжки.

Недопустимо использовать затяжку подшипников для крепления на валу деталей на центрирующих или переходных посадках (рис. 783). В ошибочной конструкции (а) зубчатое колесо затягивается на валу крышкой 1 через правый подшипник. Если натяг выбрать из условия силовой затяжки зубчатого колеса, то подшипники будут защемлены. Умеренный натяг, необходимый для создания в подшипниках предварительного натяга, недостаточен для затяжки зубчатого колеса.

В правильной конструкции (б) зубчатое колесо подвергается силовой затяжке с помощью гайки 2; предварительный натяг подшипников создается крышкой 3.

В конструкции с установкой подшипников по схеме X (вид в) колесо затягивается гайкой 4, натяг осуществляется гайкой 5.

При проектировании углов с коническими роликовыми подшипниками следует иметь в виду, что сепараторы роликов выступают за пределы наружной обоймы на величины m и n (рис. 784, а).

Величина m обычно не имеет значения; величину n следует учитывать при установке смежных с подшипником деталей, например, маслоотражательных дисков 1, кольцевых гаек 2 (вид б), правых подшипников (вид в).

Величины m и n приводятся в каталогах.

Как правило, смежная с подшипником деталь должна отстоять от торца наружной обоймы на величину b = 4—5 мм (в крупных подшипниках b = 5—8 мм).

Для предупреждения касания цилиндрических поверхностей смежных деталей о края сепаратора (величины s, t) высота h цилиндрических поверхностей (рис. 784, б) не должна превышать 0,1(D—d).

источник

Добавить комментарий