Конические подшипники

Конические подшипники

Конические роликовые подшипники предназначены для предупреждения износа вращающихся механизмов, работающих в сложных эксплуатационных условиях. Они обладают устойчивостью к комбинированным нагрузкам, воздействующим на протяжении длительного времени, поскольку успешно распределяют их по своей поверхности, чем снижают напряжение. Установка конических роликоподшипников снижает риск перегрева и разрушения вращающихся узлов и механизмов даже при интенсивной эксплуатации. Данный сборочный элемент нужно уметь правильно выбирать, ориентируясь на его тип, размер и маркировку. Также важна его правильная регулировка. Все, что нужно знать рядовому пользователю о роликоподшипниках конического типа, расскажем далее.

Конструктивные особенности

Основными элементами конструкции стандартного конического роликоподшипника выступают кольца – внешнее и внутреннее, между которыми расположены тела качения – так называют цилиндрические ролики, установленные к контуру под углом так, что образуется конус. Для предупреждения касания тел качения друг с другом предусмотрены сепараторы, которые играют роль ограждения и поддерживают равномерное распределение комбинированных нагрузок.

Наличие сепаратора между телами качения конических роликоподшипников исключает риск перекоса вала, приводящего к радиальным ударам и, как следствие – быстрому износу сборочного узла по причине перегрева или механического разрушения. Благодаря ограждению цилиндрические ролики под воздействием нагрузок не будут группироваться в одном месте. Этому также способствует предельная точность исполнения всех элементов подшипника, включая посадочные места для внешнего кольца. Наличие сепараторов и цилиндрическая форма роликов считаются главными конструктивными особенностями этих сборочных узлов, имеющих широкую сферу применения.

Основные преимущества

Конические роликовые подшипники востребованы в разных промышленных отраслях. Одним из их преимуществ является широкая сфера применения. К прочим сильным сторонам относится:

  • Минимум естественного износа. Этого удалось добиться благодаря тщательной конструкции самого сборочного узла, а именно – отсутствию наружного бортика, играющего роль торцевого упора. Необходимость в нем отпала благодаря способности внутреннего кольца правильно устанавливаться к внешнему кольцу самостоятельно. Это исключает риск люфта при вращении, в том числе и под большими нагрузками.
  • Низкий коэффициент трения. Образуемый между колец контур имеет толстую смазочную пленку, благодаря которой тела качения легко и бесшумно скользят, не нагреваются и надолго сохраняют преднатяг.
  • Эксплуатационная надежность. Все контактные поверхности сборочного узла являются не гладкими, а шероховатыми. Это способствует появлению на них при работе защитной гидродинамической пленки.
  • Быстрая приработка. Срок эксплуатации роликоподшипника предопределяет правильный монтаж и хорошая смазка. В этом случае возможно лишь незначительное их трение при работе, благодаря чему они не перегреваются и, соответственно, не разрушаются. Это касается и однорядных, и двухрядных моделей, оснащенных контуром, снижающим трение.
  • Простая регулировка. Люфт подшипника при работе вращающегося узла, возникающий по причине слишком маленьких или слишком больших тепловых зазоров, предназначенных для сопротивления качению, можно самостоятельно устранить, подтянув или наоборот ослабив ступичную гайку. Своевременная регулировка не допустит поломки вращающегося механизма.
  • Унификация. Снижению шума и вибрации при работе вращающегося узла способствует идентичность тел качения конусного роликоподшипника, которые имеют минимальный зазор. Это нужно для равномерного распределения комбинированных нагрузок по всей поверхности.
  • Длительный срок эксплуатации. Конические роликовые подшипники относятся к элементам сборочных узлов с большим периодом службы в сложных условиях под постоянным воздействием комбинированных нагрузок. Этому способствует их непрямой логарифмический профиль, который регулирует напряжение и снижает зависимость от правильного положения рабочего вала.

Конические роликовые подшипники имеют разборную конструкцию. Все их рабочие элементы взаимозаменяемые. Это значит, что при выходе из строя, к примеру – внутреннего кольца, вы без проблем сможете его самостоятельно заменить на новое. Это касается и внешнего кольца, и тел качения, и сепаратора. Разборная конструкция роликоподшипников конусного типа существенно упрощает ремонт и ТО прочих элементов сборочного узла вращающегося механизма, необходимость в котором может возникнуть в любой момент, особенно при интенсивной эксплуатации.

Что касается недостатков, то «слабым местом» конических роликоподшипников является восприимчивость к осевой деформации вала, при которой очень быстро выходят из строя их основные и вспомогательные рабочие элементы. Этот момент нужно контролировать при наличии риска вероятности его появления при интенсивной эксплуатации оборудования с вращающимися механизмами.

Типы конических роликоподшипников

Широкая сфера использования конусных подшипников роликового типа вынуждает производителей постоянно совершенствовать и видоизменять их конструкцию. На сегодняшний день принято различать их следующие типы:

  • Однорядные – предназначенные для снижения комбинированных нагрузок, воздействующих на сборочный узел с одной стороны. Во вращающиеся механизмы их устанавливают, как правило, с натягом, а при эксплуатации периодически корректируют их зазор и смещение, которое возможно при раздельной установке внешнего и внутреннего кольца.
  • Двухрядные – предназначенные для снижения комбинированных нагрузок, воздействующих на сборочный узел и вертикально, и горизонтально. Их собирают таким образом, чтобы контуры образовали форму буквы О. Они отлично подходят для установки во вращающиеся валы механизмов с незащищенными корпусами.
  • Четырехрядные – имеют ту же сферу применения, что и двухрядные модели, но при этом имеют увеличенные габаритные размеры и обладают большей надежностью в плане снижения трения.
  • Разъемные – предназначенные для снятия напряжения, распространяющегося вертикально и горизонтально по сборочным узлам. К их сильным сторонам относится быстрый и простой монтаж, при котором установку внешнего и внутреннего кольца можно выполнять раздельно.

Однорядными и двухрядными бывают не только обычные, но и радиально-упорные конические роликоподшипники, оснащенные боковыми кольцами. Одно из них называется тугим – его главной задачей выступает принятие нагрузки от вращающегося вала. Второе кольцо принято называть свободным. Сепаратор на них не устанавливается. Такая конструкция обеспечивает радиально-упорным роликоподшипникам конического типа повышенную устойчивость к внушительным осевым нагрузкам, но для установки в механизмы, вращающиеся на высокой скорости, они не подходят.

Упорные роликоподшипники имеют свою классификацию. Их принято разделять на:

  • Однорядные, состоящие из двух колец и не закрепленного между ними сепаратора.
  • Двухрядные, оснащенные дополнительным набором тел качения в еще одной промежуточной обоймой.
  • Имеющие сдвоенное внешнее кольцо, которое в некоторых моделях можно регулировать. Регулируемые модели имеют О-образную форму. Их можно дополнительно оснастить дистанционным контуром для равномерного распределения нагрузок. Размеры минимального зазора нерегулируемых моделей самостоятельно изменить не получится.
  • Имеющие сдвоенное внутреннее кольцо, состоящие из 1 комплекта тел качения с установленным сепаратором, подходящие для установки в неподвижные валы механизмов. Они имеют Х-образную форму. Их можно дополнительно оснастить промежуточной обоймой.

Многообразие конических роликовых подшипников существенно затрудняет выбор сборочных элементов. Как не ошибиться с ним и приобрести именно тот узел, который идеально подойдет для установки во вращающееся устройство того или иного оборудования, разберемся далее.

Правила выбора

Конические роликоподшипники для установки в сборочные узлы вращающихся механизмов следует выбирать, ориентируясь на характер нагрузок и их направление. Немаловажное значение имеет и сила напряжения, равно, как и равномерность ее распределения. Для противостояния интенсивным ударным воздействиям нужны максимально прочные и надежные сборочные узлы.

Обращайте внимание также на быстроходность конических роликоподшипников, а именно:

  • количество оборотов в минуту с сохранением точности (чем больше, тем лучше);
  • характер движения –в одном или в двух направлениях;
  • скорость движения – постоянная или переменная.

И однорядные, и двухрядные роликоподшипники имеют определенный рабочий ресурс, но на него также влияет еще целый ряд дополнительных факторов, среди которых и жесткость конструкции, и устойчивость к вибрациям и ударам, и способность компенсировать перекосы, и т.д.

При выборе роликоподшипников конического типа имейте в виду, что бесшумной работы от некоторых моделей ожидать не стоит, что может быть неприемлемо для оборудования, в подвижный механизм которого их планируется установить.  Еще одним критерием выбора считается универсальность, то есть возможность их использования не только для снижения трения, но и к примеру – для фиксации.

Стоимость конических роликоподшипников разная. При выборе подходящей модели всегда можно немного сэкономить, тем более что большинство из них имеет широкую сферу применения и является универсальными.

Маркировка роликоподшипников NTN

Японская компания NTN считается ведущим мировым производителем роликоподшипников. Ею придумана информативная схема маркировки своей продукции, что существенно облегчает выбор идеально подходящей для установки в тот или иной сборочный узел модели. Она состоит из:

  • префикса, который указывает на материал изготовления подшипника и о способе его обработки (к примеру – специальная сталь с поверхностным упрочнением);
  • корня, дающего информацию о типе изделия и его серии;
  • суффикса, указывающего на конструктивные особенности модели (к примеру – наличие сепаратора, прецезионные зазоры и т.п.).

Однорядные модели имеют в своей маркировке литеры LM – этого придерживаются и многие европейские бренды.

Данная маркировка конических роликоподшипников принята и в нашей стране. Она регламентируется ГОСТ 520-89.

Порядок регулировки

Как уже было упомянуто выше, на срок службы конических роликовых подшипников напрямую влияет и их правильная регулировка. Ее следует проводить не один раз – при установке сборочного узла и во время эксплуатации, как только появится необходимость в этом. Для этого вам нужны базовые навыки слесарных работ и нехитрый инструмент. При появлении люфта в сборочном узле следует:

  • снять вращающийся механизм, в котором была замечена данная проблема;
  • снять защитный колпак;
  • установить снятый механизм на ступицу и закрутить его с помощью двух болтов;
  • удерживая конструкцию одной рукой, другой рукой, прижимая шайбу, аккуратно раскачайте ее вдоль оси, чтобы проверить интенсивность и характер люфта;
  • при обнаружении зазора, превышающего 0,02 мм, ослабьте ступицу, разогнув ее фиксирующие элементы;
  • снимите старую и натяните со значительным усилием новую гайку;
  • проверните ступицу во всех направлениях так, чтобы тела качения роликоподшипника заняли правильное положение;
  • немного ослабьте гайку и затяните ее снова, но уже с меньшим усилием, нежели изначально, после чего чуть отверните – примерно на 25 градусов;
  • загоните буртики в пазы;
  • соберите ступицу и установите ранее снятый вращающийся механизм на место.

Во время производства работ по регулировке конического подшипника следует использовать большое количество смазки. При этом важно не перетягивать гайку, чтобы оставить технический люфт, необходимый для обеспечения беспрепятственного вращения. Соблюдение этих двух требований исключит появление сильных напряжений, приводящих к нагреву сборочного узла и его механическому разрушению.

Сфера применения

Конические роликовые подшипники разных типов и размеров имеют широкую сферу применения. Они востребованы разными промышленными областями, в частности – автомобилестроением и машиностроением. Чаще всего их используют для установки в подвижные механизмы:

  • колесных ступиц автомобильного транспорта и спецтехники;
  • шпиндели металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков;
  • редукторы отбора мощности, устанавливаемые во многое промышленное оборудование;
  • рулевые колонки и дифференциалы;
  • валы коробок передач и т.д.

Все модели конических роликоподшипников имеют свою сферу использования (не путать со сферой применения), к примеру, для использования для вращения:

  • низкоскоростного;
  • высокоскоростного;
  • на неполных оборотах;
  • при высоких осевых нагрузках;
  • под ударным воздействием и т.д.

Конические роликоподшипники на отечественный рынок поставляют многие всемирно известные бренды Fersa, NTN, FAG, KOYO, SNF и др. Их технические характеристики и качество изготовления соответствуют ГОСТ 27365-87. Вы без труда подберете даже специфический роликоподшипник конического типа для установки в сборочный узел вращающегося механизма любого типа.

              


К списку статей
Читайте также