1. Сферические роликоподшипники FAG для вибрационных нагрузок

06.04.2018

1. Сферические роликоподшипники FAG для вибрационных нагрузок

1.1 Условия применения подшипников в вибрационных машинах

      Из всех машин самым высоким уровнем вибраций обладают виброгрохоты, строительные катки и пилорамы. Наряду с высокими скоростями вращения и нагрузками, подшипники качения, установленные в вибровозбудителях данных машин, должны выдерживать также большие ускорения и центробежные силы. Обычно в дополнение к этому имеют место такие неблагоприятные факторы, как загрязнение и влага. Специальные подшипники FAG, разработанные для вибрационных машин, наилучшим образом подтвердили свою состоятельность на практике. Из-за высоких радиальных ускорений особенно сильную нагрузку воспринимают сепараторы подшипников. В самых неблагоприятных случаях осевые виброускорения суммируются с радиальными. Дисбаланс вращающихся масс обуславливает прогиб вала и дополнительное проскальзывание внутри подшипника, что увеличивает трение и, следовательно, рабочую температуру внутри подшипника. Специальные сферические роликоподшипники в динамическом режиме могут компенсировать угловые перекосы до 0,15°. При больших, чем 0,15° отклонениях, пожалуйста, проконсультируйтесь в инженерном бюро FAG.

1.2 Серии и исполнения подшипников для вибрационных машин

      Специальные сферические роликоподшипники FAG для вибрационных машин соответствуют размерным сериям 22 и 23 (E DIN 616: 1995-01 или ISO 15). Все подшипники для работы в чрезвычайно тяжелых условиях в вибрационных машинах выпускаются FAG в спецификации T41A(D). Подшипники серии 223-..E1-T41A обладают высочайшей грузоподъемностью за счет оптимального использования внутреннего пространства подшипника. Для вибрационных нагрузок поставляются подшипники с диаметром отверстия до 150 мм. Сепаратор повышенной прочности с поверхностной закалкой центрируется по наружному кольцу подшипника. Подшипники серии 223..-E1 с посадочным диаметром свыше 150 мм выпускаются FAG в исполнении A. На внутреннем кольце имеются три бортика. Таким образом, действующие на обе половины сепаратора в радиальном направлении силы инерции воспринимаются наружным кольцом. Подшипники с более широкими кольцами серии 233..-A имеют внутреннюю конструкцию, подобную конструкции подшипников серии 223..-A. Эти подшипники используют в особых случаях, когда необходима крайне высокая грузоподъемность.

1.2.1 Сферические роликоподшипники для вибрационных машин серии 223..-E1 в исполнении X-life

      Сферические роликоподшипники FAG в исполнении E1 не имеют бортиков на внутреннем кольце и характеризуются самой высокой грузоподъемностью. Также данным преимуществом обладают специальные подшипники FAG для вибрационных нагрузок в исполнении 223..-E1-T41A(D), рис. 1, которое является стандартным для подшипников с диаметром отверстия от 40 до 150 мм включительно (индекс диаметра отверстия от 08 до 30). После многочисленных тестов, подшипники серии 223..-E1-T41A прекрасно зарекомендовали себя на практике. Подшипник имеет стальной штампованный сепаратор с окнами, состоящий из двух половинок. Обе половинки сепаратора опираются на направляющее кольцо, расположенное по наружному кольцу подшипника. Направляющее кольцо выполнено цельным. Все части сепаратора проходят специальную поверхностную закалку.

1.2.2 Сферические роликоподшипники для вибрационных машин серии 223..-A

      Если диаметр отверстия подшипника составляет 160 мм и более (индекс диаметра отверстия 6 32), фирма FAG рекомендует специальные сферические роликоподшипники исполнения 223..-A-MA-T41A, рис. 2.

      Эти подшипники имеют на внутреннем кольце один центральный бортик и два боковых опорных бортика. Массивный латунный сепаратор (дополнительное обозначение «MA»), состоящий из 2 частей, центрирован по наружному кольцу подшипника.

1.2.3 Сферические роликоподшипники для вибрационных машин серии 233..-A

      Если для подшипника вибрационной машины требуется крайне высокая грузоподъемность, то по запросу возможна поставка сферических роликоподшипников специального исполнения серии 233..-A(S)-MA-T41A с диаметром отверстия от 100 до 200 мм (индекс диаметра отверстия от 20 до 40). Эти подшипники имеют три бортика на внутреннем кольце. Составной массивный латунный сепаратор (дополнительное обозначение «MA») центрирован по наружному кольцу.

1.3 Подшипники для вибрационных машин с коническим отверстием

      Для особых случаев применения, таких, например, как пилорамы, поставляются подшипники с коническим отверстием (конусность 1:12). Эти подшипники имеют дополнительное обозначение E1-K-T41A или A-K-MA-T41A.

1.4 Подшипники для вибрационных машин с отверстием с тонкослойным хромовым покрытием

      Чтобы снизить или предотвратить трибокоррозию между отверстием подшипника и валом, по запросу поставляются сферические роликоподшипники с тонкослойным хромовым покрытием цилиндрического отверстия. Подшипники размером от 22317-E1-T41D до 22322-E1-T41D поставляются с таким покрытием по умолчанию. Тем самым гарантируется для длительного периода времени возможность перемещения вала, обусловленная температурными влияниями, относительно отверстия подшипника. Подшипники с отверстием с покрытием соответствуют по размерам и допускам и взаимозаменяемы со стандартными подшипниками FAG для вибрационных машин. Пример заказа подшипника с тонкослойным хромовым покрытием отверстия: 22324-E1-J24BA-T41A. Примечание: данное покрытие имеется по умолчанию у подшипников серий от 22317-E1-T41D до 22322-E1-T41D, которые были выпущены начиная с 01/2006 (планируются также и дальнейшие размерные серии).

1.5 Спецификация T41A(D)

      Сферические роликоподшипники FAG для вибрационных машин производятся в соответствии со спецификацией T41A(D), учитывающей особые требования условий применения.
Спецификацией определяются допуски и величина радиального зазора специальных подшипников.

1.5.1 Допуски отверстия и наружного диаметра

      Спецификация T41A(D) регламентирует сужение поля допуска отверстия до верхней половины нормального поля допуска. Для наружного диаметра может быть использована только средняя часть нормального поля допуска. В подшипниках с коническим отверстием только наружный диаметр имеет уменьшенный допуск. Значения допусков смотрите по табл. 1. Посредством данных мероприятий гарантируются требуемая плавающая посадка по внутреннему кольцу, если вал имеет допуск g6 или f6, и посадка с натягом, необходимая для наружного кольца, при допуске отверстия корпуса P6. На внутреннее кольцо не действует четко выраженное местное нагружение, а внешнее кольцо претерпевает циркуляционное нагружение. Прочие допуски соответствуют допускам по DIN 620 для нормального класса точности.

1.5.2 Группы радиальных зазоров

      Спецификацией T41A(D) предписывается радиальный зазор C4 в качестве стандартного для сферических роликоподшипников для вибрационных машин. Таким образом, отпадает необходимость указывать его в виде дополнительного обозначения подшипника. Данным радиальным зазором гарантируется отсутствие радиального натяга при неблагоприятном совпадении нескольких факторов влияния (посадок, деформаций и пр.), что особенно важно на этапах пуска и обкатки, когда наблюдаются самые значительные перепады температур между внутренним и наружным кольцами

Табл. 1. Уменьшенный допуск по спецификации T41A(D)

Внутреннее кольцо	Размеры в мм
Номинальный диаметр отверстия от до	30 50	50 80	80 120	120 180	180 250	250 315
	Допуски в мкм
Отклонение Admp	0	0	0	0	0	0
	-7	-9	-12	-15	-18	-21
Наружное кольцо	Размеры в мм
Номинальный наружный диаметр от до	80 150	150 180	180 315	315 400	400 500	500 630
	Допуски в мкм
Отклонение Admp	-5	-5	-10	-13	-13	-15
	-13	-18	-23	-28	-30	-35

Табл. 2. Радиальный зазор сферических роликоподшипников FAG

Номинальный диаметр отверсти	Размеры в мм
	от до	30 40	40 50	50 65	65 80	80 100	100 120	120 140	140 160	160 180	180 200	200 225	225 250	250 280	280 315
с цилиндрически отверстием	Зазор в мкм
группа зазоров C3	min	45	55	65	80	100	120	145	170	180	200	220	240	260	280
	max	60	75	90	110	135	160	190	220	240	260	290	320	350	370
группа зазоров C4	min	60	75	90	110	135	160	190	220	240	260	290	320	350	370
	max	80	100	120	145	180	210	240	280	310	340	380	240	460	500
с коническим отверстием	Зазор в мкм
группа зазоров C3	min	50	60	75	95	110	135	160	180	200	220	250	270	300	330
	max	65	80	95	120	140	170	200	230	260	290	320	350	390	430
группа зазоров C4	min	65	80	95	120	140	170	200	230	260	290	320	350	390	430
	max	85	100	120	150	180	220	260	300	340	370	410	450	490	540

      Лишь в редких случаях, например, при наличии нагретой породы в вибросите и значительном нагреве подшипникового узла извне, необходима дополнительная проверка радиального зазора. В особых случаях применения подшипника, таких, как пилорамы, возможно возникновение необходимости применения подшипников с иным, чем C4, зазором. В этом случае обозначение группы зазора, например С3, указывается дополнительно. Такие подшипники поставляются FAG по запросу. Значения радиального зазора сферических роликоподшипников специального исполнения смотрите в табл. 2. С помощью втулки подшипники с коническим отверстием устанавливаются на коническую или на цилиндрическую поверхность вала. Значения уменьшения радиального зазора при монтаже (см. табл. 3) могут служить мерой посадки внутреннего кольца подшипника на вал.

Табл. 3. Уменьшение радиального зазора в процессе монтажа сферических роликоподшипников с коническим отверстием (монтаж на сплошной вал)

Номинальный диаметр отверстия		Уменьшение радиального зазора		Величина смещения по валу при конусности 1:12				Контрольное значение минимального радиального зазора после монтажа
d				Вал		Втулка		CN	C3	C4
от	до	min	max	min	max	min	max	min	min	min
мм		мм		мм				мм
30	40	0,02	0,025	0,35	0,4	0,35	0,45	0,015	0,025	0,04
40	50	0,025	0,03	0,4	0,45	0,45	0,5	0,02	0,03	0,05
50	65	0,03	0,04	0,45	0,6	0,5	0,7	0,025	0,035	0,055
65	80	0,04	0,05	0,6	0,75	0,7	0,85	0,025	0,04	0,07
80	100	0,045	0,06	0,7	0,9	0,75	1	0,035	0,05	0,08
100	120	0,05	0,07	0,7	1,1	0,8	1,2	0,05	0,065	0,1
120	140	0,065	0,09	1,1	1,4	1,2	1,5	0,055	0,08	0,11
140	160	0,075	0,1	1,2	1,6	1,3	1,7	0,055	0,09	0,13
160	180	0,08	0,11	1,3	1,7	1,4	1,9	0,06	0,1	0,15
180	200	0,09	0,13	1,4	2	1,5	2,2	0,07	0,1	0,16
200	225	0,1	0,14	1,6	2,2	1,7	2,4	0,08	0,12	0,18
225	250	0,11	0,15	1,7	2,4	1,8	2,6	0,09	0,13	0,2
250	280	0,12	0,17	1,9	2,6	2	2,9	0,1	0,14	0,22
280	315	0,13	0,19	2	3	2,2	3,2	0,11	0,15	0,24

1.6 Допустимое радиальное ускорение

      Так как наружное кольцо подшипника воспринимает радиальную составляющую центробежных сил, для специальных сферических роликоподшипников для вибрационных машин допускаются значительные радиальные ускорения (см. диаграмму ниже). Допустимые значения радиального ускорения подшипников для вибрационных машин:
a) n • dm = 350 000 мин-1 • мм Максимально возможные значения при оптимальных свойствах сопряженных элементов конструкции и смазки, например, в планетарном редукторе
b) n • dm = 140 000 мин-1 • мм Нормальные условия работы для пилорам с использованием консистентных смазок
c) n • dm = от 230 000 до 300 000 мин-1 • мм Нормальный режим работы в виброситах с пластичной или масляной смазкой.  

1.7 Термообработка подшипников для вибрационных машин

      Все сферические роликоподшипники FAG серий 223 и 233 для вибрационных машин подвергаются термообработке, после которой стабильность размеров и формы обеспечиваются при рабочей температуре до 200° C . 

Скачать полный каталог "Специальные сферические роликоподшипники FAG для вибрационных машин" Из всех машин самым высоким уровнем вибраций обладают виброгрохоты, строительные катки и пилорамы. Наряду с высокими скоростями вращения и нагрузками, подшипники качения, установленные в вибровозбудителях данных машин, должны выдерживать также большие ускорения и центробежные силы. Специальные подшипники FAG, разработанные для вибрационных машин, наилучшим образом подтвердили свою состоятельность на практике.