Это компания Подшипник.ру, и сегодня мы расскажем о том, в каких случаях нужен предварительный натяг подшипников и как он регулируется.
Вот перед нами вал, который опирается на подшипники. Если мы его немного потрясем, то услышим дребезжание. Это происходит потому, что в подшипниках между телами качения и кольцами всегда есть небольшой зазор.
Различают два типа зазоров:
- осевой, который позволяет телам качения и кольцам немного сдвигаться в направлении оси вращения подшипника
- и радиальный, который позволяет более чем половине тел качения не касаться одной из дорожек качения.
Эти зазоры нужны для того, чтобы компенсировать тепловое расширение тел качения и колец, которое неизбежно происходит в процессе работы и нагрева подшипника.
Когда в подшипниках есть осевой и радиальный зазоры, вал вращается с биением и вибрацией. Но есть немало типов оборудования, где наличие любых смещений вала или подшипника недопустимо! Например, если это шпиндель обрабатывающего станка, то биение не позволит достичь высокой точности обработки деталей. А значит здесь вал должен быть зафиксирован предельно жестко.
Это лишь один из случаев, когда подшипники должны постоянно находиться и работать в состоянии так называемого преднатяга.
Преднатяг или предварительная нагрузка подшипника – это состояние отсутствия зазора и наличия упругой деформации тел качения, которое достигается при помощи механического воздействия на кольца подшипника.
Для каких целей используется предварительная нагрузка подшипников?
Кроме повышения точности вращения вала, преднатяг позволяет телам качения занять правильную позицию, повышает жесткость подшипника, снижает уровень вибрации и шума, предотвращает проскальзывание тел качения при ускорениях и торможениях, а также позволяет уменьшить износ подшипников и продлевает срок их службы.
Существует два типа преднатяга:
- осевой и радиальный
Осевой преднатяг, то есть нагрузка на тела качения вдоль оси вращения, чаще всего применяется для радиально-упорных шарикоподшипников в шпинделях высокоточных станков и обрабатывающих центров.
Преднатяг в таком случае обычно создается принудительным смещением одного из колец подшипника в осевом направлении относительно другого кольца на заданную величину.
Многие прецизионные радиально-упорные подшипники, предназначенные для монтажа парами, уже при изготовлении имеют заводской преднатяг, который активируется при установке подшипников на вал.
Также осевая предварительная нагрузка может создаваться постоянным давлением резьбовой гайки с волнистой шайбой или с помощью винтовых пружин.
Осевой преднатяг требуется и для конических роликоподшипников, работающих в трансмиссиях и редукторах, где нужна высокая жесткость узла и отсутствие люфтов.
Радиальные подшипники обычно не нуждаются в преднатяге. Однако он может потребоваться для цилиндрических роликовых подшипников, если они работают в высокоскоростных центрифугах.
Радиальный преднатяг создается и регулируется одним из двух способов:
- за счет упругой деформации внутреннего кольца при посадке подшипника на вал
или за счет давления на наружное кольцо при монтаже подшипника в корпус.
В данном случае подшипник с коническим отверстием устанавливается на коническую шейку вала.
Чем более тугая посадка, тем сильнее она сокращает радиальный зазор.
Также монтаж может происходить с применением стяжной или закрепительной втулки. Преднатяг регулируется затяжкой стопорной гайки при помощи динамометрического ключа с определенным усилием.
Если монтаж происходит с помощью гидравлической гайки, то величина преднатяга контролируется по давлению масла.
Мы выяснили, как создается и регулируется преднатяг в разных случаях. Но какова должна быть его величина, чтобы сократить изначальный зазор и уменьшить избыточный люфт, но при этом не подвергнуть тела качения слишком большим деформациям?
Оптимальная величина преднатяга подшипника зависит от множества факторов:
· от статических и динамических нагрузок, которые испытывает подшипник
· от частоты его вращения
· от температуры подшипникового узла и условий его охлаждения
· от типа подшипника и класса точности
· от схемы установки подшипников
Неправильный выбор величины преднатяга может привести к перегрузке и перегреву подшипника, к резкому уменьшению срока службы и даже к его разрушению.
Поэтому перед монтажом подшипников, которые должны работать с преднатягом, изучите документацию к вашему оборудованию, проконсультируйтесь с производителями оборудования или со специалистами Подшипник.ру - https://www.podshipnik.ru/
Спасибо за внимание!