Радиальная нагрузка что это

Что означает допустимая радиальная и осевая нагрузка?

Радиальная нагрузка является силой, действующей перпендикулярно к оси вала. Радиальные подшипники оптимальны для ее восприятия.
Осевая сила действует в направлении оси вала. Для ее восприятия используются упорные шарикоподшипники.

Для восприятия этих двух сил, в той или иной степени каждую, в одну или обе стороны существуют разные конструкции подшипников.

Сравнение разных конструкций

Отдел продаж:

Продажа осуществляется из складского наличия. Как оптом для юрлиц, так и в розницу для физлиц.

Источник

Подшипники качения

В зависимости от характера взаимодействия подвижных и неподвижных элементов подшипника различают подшипники скольжения и качения.

Рассмотрим подробнее устройство, разновидности, особенности подшипников качения.

Классификация подшипников качения

В зависимости от формы тел качения различают подшипники:

По числу рядов различают подшипники:

По возможности самоустановки:

По направлению воспринимаемой нагрузки:

Устройство подшипников качения

Передача усилий от вала на опоры осуществляется через тела качения.

Осевые и радиальные нагрузки

В зависимости от типа, подшипники способны воспринимать радиальные и осевые нагрузки.

Радиальной называют нагрузку, направленную в радиальном направлении, то есть от центра к наружному диаметру.

Осевой называют нагрузку, действующую в направлении оси вала.

Основные типы подшипников

Типы и конструктивные исполнения подшипников стандартизованы в ГОСТ 3395-89.

Шарикоподшипники

Однорядные радиальные шариковые подшипники

Подшипники этого типа предназначены для восприятия нагрузки в радиальном направлении.

За счет размещения шариков в желобе шариковые подшипники способны воспринимать кратковременную осевую нагрузку.

Благодаря точечному контакту между обоймой е телами качения подшипник обладает наименьшим трением и подходит для высоких частот вращения.

Двухрядные радиальные шариковые подшипники

Обладают повышенной грузоподъемностью по сравнению с однорядными подшипниками, но требуют более точной установки.

Двухрядные шариковые сферические подшипники

Самоустанавливающиеся подшипники, применяют в конструкциях где возможны смещения осей подшипников друг относительно друга или в случае отсутсвия возможности обеспечения соосности подшипников.

Обладают меньшей грузоподъемностью по сравнению с несамоустанавливающимися шариковыми подшипниками.

Шариковые радиально-упорные подшипники

Радиально-упорные подшипники предназначены для восприятия как осевых, так и радиальных усилий.

Одиночную установку шарикового радиально-упорного подшипника применяют редко, только в том случае если осевая нагрузка всегда действует только в одном направлении. Обычно шариковые радиально-упорные подшипники устанавливают парно, с затяжкой внутренних или внешних обойм.

Однорядные шариковые упорные подшипники

Предназначены для восприятия осевой нагрузки, действующей в одном направлении. Радиальную нагрузку воспринимать не могут.

Двухрядные шариковые упорные подшипники

Способны воспринимать осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях. Частота вращения ограничена величиной центробежных сил, под действием которых шарики могут смещаться за пределы беговых канавок.

Упорно-радиальные шариковые подшипники

Способны воспринимать, как осевые, так и радиальные нагрузки.

Роликоподшипники

Телом качения в подшипниках этого типа являются ролики, поверхности ролика и обоймы контактируют по линии (если считать их абсолютно твердыми). Роликовые подшипники обладают большей грузоподъемностью, чем шариковые.

Радиальные роликовые подшипники

Подшипники с длинными роликами отличаются меньшими габаритами в радиальном направлении и большей несущей способностью.

Подшипники с витыми роликами обладают меньшей несущей способностью, но повышенной упругостью.

Игольчатые подшипники

Особый вид роликовых подшипников с длинными роликами малого диаметра. Игольчатые подшипники предназначения для восприятия очень высоких радиальных нагрузок при небольших частотах вращения.

Двурядные подшипники с бочкообразными роликами

Самоустанавливающиеся роликовые подшипники. Отличаются от шариковых сферических повышенной грузоподъемностью как в радиальном так и в осевом направлении.

Конические радиально упорные подшипники

Конические подшипники используют при высоких радиальных и осевых нагрузках. Угол конуса наружной беговой дорожки составляет 20-30 градусов. Осевое усилие вызывает высокие нагрузки на ролики.

Частота вращения конических подшипников ограничена, они требуют точно установки, для чего могут использоваться регулировочные шайбы, прокладки.

Увеличение угла конуса наружной беговой дорожки позволяет увеличить допускаемую осевую нагрузку.

Упорные подшипники с цилиндрическими роликами

Состоят из колец, роликов и центрирующего сепаратора. Упорные цилиндрические подшипники применяют при низких частотах вращения и высоких нагрузках.

Упорные с коническими роликами

Телом качения являются ролики, вершины которых сходятся на оси подшипника.

Сфероконические упорные

Обозначение подшипников качения

Рассмотрим обозначения стандартизированных подшипников.

Обозначение подшипников по ГОСТ

Обозначение состоит из набора цифр, каждая из которых указывает на ту или иную техническую характеристику.

Для обозначений подшипников с внутренним диаметром до 10 мм используется следующая схема:

Подшипники с внутренним диаметром более 10 мм обозначают следующим образом:

Расшифровку обозначения удобно проводить справа налево.

Первые две цифры справа обозначают внутренний диаметр подшипник. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5. Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру.

Для подшипников с внутренним диаметром от 10 до 20 указываются следующие цифры.

Третья цифра для подшипников с диаметром больше 10 указывает на серию диаметров. При внутреннем диаметре меньше 10 третей цифрой указывается 0.

Четвертая цифра обозначает тип подшипника.

Пятая и шестая цифра указывает на конструктивные особенности подшипника.

Конструктивные исполнения подшипников указаны в ГОСТ 3395 Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения Седьмая цифра справа обозначают серию по ширине:

Нули в левой части обозначения могут опускаться (не указываться).

Примеры обозначения подшипников по ГОСТ

Рассмотрим пример обозначения радиального шарикоподшипника с внутренним диаметром 30 мм, сверхлегкой серии диаметров 9, нормальной серии ширин 1.

Расшифруем обозначение подшипника 2007108, расшифровку будем проводить справа налево.

Получается, что обозначение 2007108 имеет роликовый конический подшипник серии диаметров 1, серии ширин 2.

Подшипник 107, для расшифровки удобнее записать 0 00 0 107.

Обозначение подшипников по ISO/DIN

Обозначение импортных подшипников основано на тех же принципах, что и обознчаение по ГОСТ.

Если расшифровывать обозначение справа налево, первая цифра (или первые две цифры) указывает на внутренний диаметр. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5.

Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру. Соответствие цифр диаметрам подшипников от 10 до 20 указано в таблице.

После обозначения может указываться суффикс, свидетельствующий о наличии конструктивных особенностей, например:

Перед базовым обозначением может находится префикс, указывающий на тип и профиль подшипника, например:

Источник

Радиальная нагрузка на подшипник

В современных механизмах используется множество видов подшипников, рассчитанных на разную частоту вращения, условия эксплуатации и виды нагрузок. Осевые и радиальные силы – это факторы, действие которых рассматривают в первую очередь. От того, насколько эффективно деталь сопротивляется этим воздействиям, зависит надежность и функциональность узла вращения механизма. Мы рассмотрим, что такое радиальная нагрузка и как она действует на опоры вала.

Как действует радиальная нагрузка на опору?

Радиальной нагрузкой называют совокупность сил, действующих на подшипник перпендикулярно его осевой линии. Как определить радиальную нагрузку на опорную деталь с максимальной точностью? От того, насколько качественно рассчитан подшипник, зависит очень многое, в том числе срок службы механизма и безопасность его эксплуатации. В связи с этим выбор опорного узла считается ответственной задачей, которую должен выполнять квалифицированный специалист.

Расчет радиальной нагрузки учитывает несколько ее составляющих, среди которых наиболее значимыми являются:

• Масса вала;
• Масса оснастки на валу, например крыльчатки, стяжных гаек, обойм, фланцев и других элементов;
• Сила, связанная с действием на вал рабочей нагрузки, например жидкости, давящей на крыльчатку.

Также часто расчет учитывает и менее значимые факторы, например центробежные силы, воздействующие на опору из-за неполной статической уравновешенности оснастки. В зависимости от того, какой подшипник используется, радиальную нагрузку воспринимают разные элементы. В подшипнике качения восприятие происходит через шарики или ролики, передающие нагрузку на наружное кольцо и далее на опору, а в деталях скольжения – на вкладыши, изготовленные из специальных антифрикционных материалов. Большую роль в восприятии сил играет смазка, образующая тонкую и прочную пленку на поверхностях трения изделия.

Если рассматривать стойкость разных видов опор к радиальной нагрузке, то, вне всякого сомнения, лидирует подшипник роликовый. Если радиальная нагрузка шарикового подшипника передается на дорожки точечно, в месте соприкосновения шарика с поверхностью, по которой происходит его качение, то в роликовых опорах контакт происходит вдоль линии. Еще больший коэффициент нагрузки способны выдерживать игольчатые подшипники. Их ролики имеют значительную длину при небольшом диаметре и при достаточном количестве смазки в узле не вращаются под действием радиальных сил, а в совокупности образуют двигающийся вместе с валом элемент, эквивалентный вкладышу. Трение в таких подшипниках жидкостное, что снижает износ элементов и делает такие детали идеальным решением для максимально высоких радиальных нагрузок. Но собираясь использовать деталь с иглами, нужно не забывать, что как упорный элемент он абсолютно не подходит, так как не выдерживает осевых нагрузок.

Особенности использования опор для радиальных нагрузок

Выбирая между шариковыми и роликовыми моделями, нужно учесть, что шариковый подшипник всегда будет более скоростным, чем изделие с роликами. При этом в случаях, когда частота вращения особенно велика и нагрузки несут динамический характер, иногда лучше установить не роликовый узел и не шарикоподшипник, а опору скольжения. При правильном расчете и достаточном количестве смазки радиальная нагрузка на подшипник скольжения воспринимается не его частями, а слоем масла, который при достаточно больших скоростях вращения имеет отличную несущую способность.

Эффективность работы подшипника с радиальными силами, зависит не только от правильного выбора детали по типу и характеристикам, но и от соблюдения технологии монтажа. Не следует забывать, что радиальная нагрузка, действуя на опору, уменьшает натяг, существующий между рабочим валом и внутренним кольцом изделия или наружным кольцом и посадочным местом корпуса. Постепенно эта проблема усугубляется и со временем приводит к образованию зазора. Это чревато тем, что поверхность вала будет проскальзывать по внутреннему кольцу, вызывая повышение температуры и износ, называемый в таких случаях вывальцовыванием. Чтобы этого не произошло, необходимо учитывать при установке опоры то, что чем выше радиальная нагрузка и частота вращения, тем плотнее нужно выполнять посадку колец. Со стороны корпуса механизма некачественный монтаж также способен стать причиной перемещения наружного кольца в процессе работы и, как следствие, повреждение опорной части корпуса, вплоть до его полного разрушения.

Важнейшим условием эффективной и длительной работы любого подшипника, рассчитанного на радиальную нагрузку, является его качество. Известные производители подшипников, такие как SKF, NSK и FAG максимально серьезно подходят к своей работе и используют при производстве своих продуктов специальные стойкие к износу сплавы с минимальным коэффициентом температурного расширения и особые конструктивные решения.

Наша компания предлагает подшипники качения и скольжения разного типа и размера от самых авторитетных компаний, продукция которых высоко ценится на мировом рынке. В каталоге на нашем сайте вы можете быстро и точно подобрать опору для оборудования любого направления и, если нужно, сравнить ее параметры с аналогами от других известных брендов. Выбор подшипника для радиальных нагрузок – это ответственная и сложная задача, поэтому ее лучше доверить специалисту. Квалифицированные сотрудники нашего интернет-магазина готовы оказать помощь при выборе детали, в соответствии с вашими требованиями и бюджетом покупки.

Мы работаем на территории всей России и организуем доставку любых по объему партий подшипников в любой регион страны в максимально сжатые сроки. Все подшипники из нашего ассортимента – это оригинальная продукция с официальной гарантией от производителя, строго соответствующая международным стандартам и требованиям качества. Заказать подшипники на Prom-pod очень просто, так как наш сайт имеет дружелюбный интерфейс, а система оформления покупки максимально упрощена.

Источник

Типы нагрузок на подшипник

Величина и точное направление усилия являются основными характеристиками, которые оказывают прямое влияние на выбор определенного типоразмера подшипникового узла. Как правило, в условиях незначительных усилий и небольшого размера вала принято задействовать в работу шариковые модели, а для больших сил и огромных диаметров вала применяют роликовые узлы. Именно роликоподшипники могут работать в условиях внушительных нагрузок даже при равных одинаковых размерах с шарикоподшипниками. Это объясняется тем, что роликовые механизмы имеют необходимый запас жесткости конструкции.

Исключительно радиальная нагрузка подшипника характерна для игольчатых роликоподшипников, моделей с цилиндрическими роликами без бортов (независимо от используемого кольца), а также – для тороидальных видов. Все остальные типы радиальных механизмов могут функционировать во время восприятия осевых усилий.

Исключительно осевые силы характерны для таких упорных узлов:

• Однорядные упорные шарикоподшипники воспринимают осевые усилия в одностороннем направлении.
• Двойные упорные – в двухстороннем направлении.

Чтобы понять, как подобрать подшипник по нагрузке, важно обратить внимание на его конструктивные особенности. К примеру, радиально-упорные шарикоподшипники и роликоподшипники, укомплектованные коническими роликами, отлично работают при комбинированных силах.

Особенности осевой нагрузки на подшипниковый узел

Осевые нагрузки подшипников направлены параллельно к оси рабочего механизма. Именно от этого важного критерия напрямую зависит определенный тип сборочного узла и продолжительность его эксплуатации.

Потому при выборе подходящего узла мало учитывать величину усилий, нужно определить следующие параметры:

• вращательная скорость;
• физическое пространство в рабочем механизме, где будет располагаться устройство;
• возможность компенсировать несоосность вала и корпусной части.

Расчет нагрузки производится с учетом конкретного типа устройства. Во время подсчетов рекомендуется помнить о технических характеристиках тел качения и радиальной реакции.
Во время эксплуатации в сложных условиях и при длительном воздействии осевых усилий, рекомендуется выбирать роликоподшипники игольчатого и сферического типа. Если же речь идет о переменном усилии, тогда целесообразно задействовать в работу несколько цилиндрических или же сферических упорных роликовых узлов.

Особенности радиальной нагрузки

Радиальная нагрузка подшипника действует в перпендикулярном направлении по отношению к оси и направлена прямо в центр вала. Классификация подшипниковых узлов также зависит от величины усилий, однако самыми популярными моделями считаются радиально-упорные.
Качество работы механизма напрямую зависит от грамотно проведенных расчетов, направленных на выбор подходящей модели. Это способствует равномерному распределению радиальных сил, которые влияют на тела качения.

Комбинированный тип усилий

Комбинированные силы – это радиальные и осевые нагрузки, что оказывают одновременное влияние на подшипниковый узел. В таком случае часто применяют несколько радиально-упорных моделей. Во время их установки важно учитывать фиксированное расположение вала сразу в двух направлениях. Также, стоит помнить, что для шарикоподшипников рекомендуют, а для конических роликоподшипников требуют проведение регулировки.
Чтобы быстро подобрать подшипник по нагрузке онлайн, можно воспользоваться специальной таблицей, в которой представлено соответствие технических характеристик узла и условий эксплуатации.

Статические усилия подшипников

Статическая нагрузка играет важную роль в процессе выбора подходящего размера подшипникового узла. Это необходимо для дальнейшей эксплуатации модели с учетом негативного влияния остаточной деформации.
Показатели номинальной статической силы в стандарте ISO 76 определяются в качестве усилия, что вызывает контактное напряжение в центре контакта, где находятся самые нагруженные тела или дорожки качения.

Выделяют несколько величин контактных напряжений в зависимости от конкретной модели:

• 4600 МПа – это самоустанавливающиеся шарикоподшипники.
• 4200 МПа – все остальные типы шарикоподшипников.
• 4000 МПа – все остальные роликоподшипники.

Перечисленные напряжения способны оказывать прямое влияние на остаточную деформацию тел и дорожек качения, величина которой – около 0,0001 от диаметра тел качения. При этом отмечают активное восприятие исключительно радиальных усилий для радиальных узлов и центральные осевые – для упорных узлов.

Динамические усилия подшипников

Номинальная динамическая грузоподъемность необходима для определения номинального ресурса подшипниковых узлов, которые вращаются под воздействием огромных усилий. Представленный показатель определяется в виде усилия на рабочий механизм, что гарантирует номинальный ресурс в 1 000 000 оборотов (соответствует стандарту ISO 281). Принято считать, что данное усилие является регулярным по величине и направлению.

Динамическая нагрузка характерна для механизмов, изготовленных из хромистой подшипниковой стали, которые отличаются незначительными показателями твердости после процедуры закалки 58 HRC, и могут работать в обычных эксплуатационных условиях.

Динамические осевые силы равномерно распределяются между каждым компонентом рабочего узла и по всему участку дорожек качения. Во время проведения расчетов многие проектировщики обращают внимание именно на такие характеристики в случае, когда вал нагружается во время своего вращения.

Компании-производители учитывают особенности всех материалов, которые они используют для подшипниковых узлов. Ведь выбор определенной модели напрямую зависит от особенностей материала, что также влияет на усилия при эксплуатации – сложные, средние и легкие нагрузки.

Источник

Нагрузки на подшипники

Основное назначение подшипников — уменьшить потери на трение в опорных узлах и противостоять радиальным и осевым нагрузкам. Поэтому конструкции подшипников различаются в зависимости от воспринимаемой нагрузки.

Предназначены для работы в узлах с радиальными нагрузками. В качестве тел качения используются шарики, ролики, игольчатые ролики. Шариковые радиальные однорядные подшипники качения самые простые и компактные, а роликовые способны работать со значительными радиальными нагрузками. Если конструктивно нужен подшипник с минимально возможным диаметром, то выбирают радиальный игольчатый подшипник. Для работы с длинными валами с возможностью компенсации перекосов применяются сферические двухрядные роликовые подшипники.

Их назначение — справляться с осевыми нагрузками. Допускаются небольшие радиальные нагрузки. В тяжело нагруженных упорных подшипниках в качестве тел качения применяются ролики. Упорные подшипники качения работают на небольших скоростях вращения и чувствительны к перекосам валов. Поэтому их могут устанавливать на промежуточных сферических опорах.

Ярко выраженный пример применения упорных подшипников — опорно-поворотные устройства. Это подшипники крупных габаритов (до нескольких метров в диаметре) для работы со значительными осевыми и частично радиальными нагрузками. Применяются в опорно-поворотных устройствах автокранов, экскаваторов, автовышек, подъёмников. В каталоге Техноберинг представлены продукцией компании ISB.

Радиально-упорные и упорно-радиальные

Предназначены для работы в узлах с радиальными и осевыми нагрузками. Нагрузка, обозначенная первой, — основная. Такие подшипники могут противостоять радиальным и односторонним осевым нагрузкам за счет конструктивных особенностей внутреннего и наружного кольца. Для предотвращения перемещения вала по оси на противоположных его опорах устанавливаются подшипники, работающие с противоположными нагрузками.

Название «опорный подшипник» не определено в классификаторе ГОСТ на подшипники, но имеет в некоторых случаях внутриотраслевое применение для обозначения упорных и упорно-радиальных подшипников:

Выбор подшипника

Тип подшипника качения (радиальный, упорный и т.д.) определяет конструктор на стадии проектирования подшипникового узла в зависимости от вида испытываемых нагрузок. Для выбора конкретного диаметра подшипника в помощь проектировщикам разработаны интерактивные инженерные каталоги, доступные на сайтах производителей подшипников. Подобный каталог для быстрого подбора подшипников предлагает и крупнейший магазин подшипников Техноберинг. Здесь легко подобрать подшипник для любого типа нагрузки. Заполняя интерактивную таблицу каталога (тип, диаметр, скорость вращения), выбирается необходимый подшипник. Остаётся сверить соответствие табличных динамической С и статической Со грузоподъемности расчетным значениям. Если расчетная грузоподъемность превышает табличную, выбирают подшипник с ближайшим бо?льшим диаметром.

А если нужно просто заменить подшипник при техобслуживании подшипникового узла, то он легко подбирается по обозначению и номеру подшипника.

Компания Техноберинг — крупнейший магазин продукции ведущих производителей — предлагает подшипники ISB, NSK, SKF, FAG. Цена значительно ниже качества, которое мы предлагаем. Вся продукция соответствует стандартам ISO и ГОСТ РФ, прошла сертификацию.

Если подшипники нужны «на вчера» по принципу «поставил и забыл», приобретайте в компании с надежной репутацией, широкой линейкой сертифицированной продукции и легкодоступным оперативным складом.

Опытные специалисты Техноберинг проконсультируют и быстро предложат наиболее подходящий вариант подшипника из нескольких возможных.

Источник