A радиальный шарикоподшипник является наиболее широко используемым подшипником качения, поскольку его глубокие, непрерывные канавки дорожки качения позволяют ему выдерживать как радиальные, так и умеренные осевые (осевые) нагрузки одновременно — то, что многие другие типы подшипников не могут сделать без дополнительных компонентов.
Это делает его выбором по умолчанию для приложений общего назначения, работающих на высокие скорости с низким трением , от электродвигателей и коробок передач до бытовой техники и велосипедных колес.
Радиальные шарикоподшипники (часто обозначаемые сокращенно DGBB) составляют наибольшую долю подшипников, производимых во всем мире, именно потому, что их конструкция решает сразу несколько проблем, связанных с нагрузкой. Ниже мы расскажем, как геометрия канавок обеспечивает такую универсальность, когда следует выбирать стандартную версию вместо версии из нержавеющей стали и как правильно подобрать размер подшипника для вашего применения.
Что на самом деле решает конструкция с глубокими канавками
Отличительная особенность этого типа подшипников прямо в названии: дорожки качения внутреннего и наружного кольца имеют канавки достаточной глубины, чтобы дуга контакта шарика находилась значительно ниже буртика дорожки качения, а не располагалась на мелкой дорожке.
Поскольку канавка на обоих кольцах глубокая, шарик остается поддержанным, даже когда вал слегка смещается под действием осевой нагрузки. Это механическая причина, по которой радиальный шарикоподшипник может воспринимать осевые нагрузки в любом направлении без необходимости соединения со вторым подшипником, в отличие от многих конструкций с радиальным контактом.
Глубокие канавки, радиально-контактные и фланцевые подшипники
Выбор неправильного семейства подшипников для условий нагрузки является одной из наиболее частых причин преждевременного выхода из строя. Вот сравнение трех наиболее распространенных типов шарикоподшипников:
| Тип подшипника | Радиальная нагрузка | Осевая нагрузка | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|---|
| Радиальный шарикоподшипник | Высокий | Умеренный, в обоих направлениях | Общего назначения, двигатели, редукторы, бытовая техника |
| Радиально-упорный шарикоподшипник | Умеренный–Высокий | Высокий, one direction (or paired) | Насосы, шпиндели, высокоточная осевая нагрузка |
| Фланцевый подшипник | Высокий | Умеренный | Прямое крепление корпуса без отдельного седла |
Практическое замечание: Если ваше приложение всегда нагружается только в одном осевом направлении и требует максимальной жесткости там, радиально-упорный подшипник обычно превосходит радиальный подшипник. Если направление нагрузки непредсказуемо или смешано с радиальной нагрузкой, более надежным вариантом по умолчанию является глубокая канавка.
Выбор между стандартной версией и версией из нержавеющей стали
Выбор материала имеет такое же значение, как и тип подшипника. Два наиболее распространенных варианта предназначены для самых разных операционных сред:
Стандартная хромистая сталь (GCr15)
Обеспечивает наилучшую твердость и несущую способность по соотношению цена-качество, что делает его стандартным выбором для сухих, закрытых или смазанных сред, где коррозия не является основной проблемой — большинство двигателей и редукторов попадают в эту категорию.
Нержавеющая сталь (обычно 440C или AISI 304/316 для компонентов)
Заменяет некоторую твердость на коррозионную стойкость, которая важна в пищевой промышленности, морском оборудовании, медицинских приборах и в условиях промывки, где влага или химическое воздействие могут быстро привести к разрушению стандартного подшипника.
Выбирайте стандартную сталь, если вы...
- Работайте в сухой, закрытой, контролируемой среде.
- Нужна максимальная несущая способность для размера подшипника.
- Обеспечьте постоянное обслуживание смазки
- Чувствительны к затратам при работе с большими объемами приложений
Выбирайте нержавеющую сталь, если вы...
- Работайте рядом с влагой, промывной водой или химическими веществами.
- Работа в сфере продуктов питания, напитков или медицинского оборудования.
- Нужна устойчивость к ржавчине в наружных условиях
- Отдавайте предпочтение долговечности, а не грузоподъемности
Как прочитать номер детали радиального шарикоподшипника
Обозначения подшипников соответствуют стандартизированной системе, что позволяет идентифицировать ключевые характеристики непосредственно из кода, не имея при себе таблицы данных. Используя общий пример, 6205-2РС :
| Сегмент кода | Значение | Пример |
|---|---|---|
| 6 | Серия подшипников (радиальный шарикоподшипник) | 6205 |
| 2 | Размерная серия (серия ширины/диаметра) | 6205 |
| 05 | Код отверстия — умножьте на 5, чтобы получить диаметр отверстия в мм. | 05 → диаметр отверстия 25 мм |
| 2РС | Тип уплотнения — резиновые уплотнители с обеих сторон. | 2РС = double rubber seal |
| ЗЗ | Альтернатива: металлические щиты с обеих сторон. | ЗЗ = double metal shield |
Коды отверстий 04 и выше соответствуют правилу «умножить на 5»; Коды отверстий ниже 04 (00, 01, 02, 03) соответствуют фиксированным размерам отверстий 10 мм, 12 мм, 15 мм и 17 мм соответственно, а не следуют шаблону умножения.
Правильный подбор подшипника для вашего применения
Выбор правильного подшипника – это не просто соответствие диаметра отверстия размеру вала. Эти четыре фактора определяют, прослужит ли подшипник ожидаемый срок службы:
- Динамическая нагрузка (С) — нагрузка, которую подшипник может выдержать за один миллион оборотов; сравните это с вашей фактической рабочей нагрузкой с запасом прочности
- Рабочая скорость — сравните максимальное номинальное число оборотов подшипника с фактической скоростью вала вашего применения, особенно для закрытых вариантов, которые работают немного теплее, чем открытые или экранированные типы.
- Требование к уплотнению — 2RS (резиновое уплотнение) подходит для грязной или влажной среды; ZZ (металлический экран) подходит для более чистых сред, где требуется меньшее трение; открытые подшипники подходят для применений с уже установленным внешним уплотнением
- Допуск посадки — слишком плотная посадка с натягом может привести к предварительной нагрузке подшипника и сокращению срока службы, а слишком свободная посадка позволяет внутреннему кольцу вращаться на валу.
Часто задаваемые вопросы
Может ли радиальный шарикоподшипник выдерживать чисто осевые нагрузки?
Он может выдерживать умеренные осевые нагрузки в сочетании с радиальной нагрузкой, но он не предназначен для чистой, тяжелой осевой нагрузки в одном направлении — для этого лучшим выбором будет упорный подшипник или радиально-упорный подшипник, разработанный специально для осевой нагрузки.
В чем разница между уплотнениями 2RS и ZZ?
2RS использует резиновые манжетные уплотнения, которые контактируют с внутренним кольцом, обеспечивая лучшую защиту от пыли и влаги, но немного более высокое трение; ZZ использует металлические экраны, которые не контактируют с внутренним кольцом, что обеспечивает меньшее трение, но меньшую защиту во влажных или грязных условиях.
Как часто следует смазывать радиальный шарикоподшипник?
Это во многом зависит от скорости, температуры и типа уплотнения — подшипники с уплотнениями обычно смазываются на весь срок службы, тогда как открытые или экранированные подшипники при непрерывном промышленном использовании часто требуют повторной смазки через определенные промежутки времени, основанные на данных производителя о скорости и нагрузке.
