Для чего подшипнику нужен увеличенный «тепловой» зазор?
Разнообразие подшипников не ограничивается их общей классификацией по типам и размерам. Помимо этого существуют и иные параметры выбора подшипников. Для того, чтобы подшипник работал с максимальными отдачей и ресурсом, необходимо учитывать все тонкости подбора подшипников для определенных условий работы. Многие сталкиваются с понятием «увеличенный радиальный зазор» в подшипнике или «тепловой зазор». Но не все понимают, что это такое и для чего он нужен. Для того, чтобы ответить на этот вопрос, достаточно просто понять, между какими деталями в подшипнике этот зазор существует, и как ведут себя тела качения при тех или иных нагрузках.
Радиальный внутренний зазор в подшипнике – это расстояние, на которое может переместиться одно из колец подшипника относительно другого в радиальном направлении (перпендикулярном оси вращения). Простыми словами это своеобразный радиальный люфт — расстояние между телом качения и дорожкой качения. Он практически не заметен невооруженному глазу, по крайней мере, в подшипниках небольших и средних размеров. Измеряется в микронах.
Если на подшипник действуют повышенные нагрузки, в т.ч. ударные или вибрационные, то шарики или ролики в подшипнике могут деформироваться, что в свою очередь может вызывать повышенное трение и закусывание.
Если в подшипнике возникает высокая рабочая температура, причем важна именно интенсивность роста этой температуры, либо если подшипник охлаждается резко, то металл колец и тел качения может расширяться или сжиматься с разной скоростью. Это также может приводить к повышенному трению в подшипнике и его заклиниванию.
Если подшипник работает с высокой частотой вращения, то это также может приводить к быстрому росту температуры в подшипнике.
Заклинивание подшипника страшно не только для самого подшипника, но и для посадочных мест на валу и в отверстии. Т.к. в случае заклинивания происходит проворачивание подшипника в посадочных местах, и их износ. А это уже приводит к необходимости восстановления вала и/или отверстия в корпусе, либо к даже к более сложному и дорогостоящему ремонту оборудования.
Именно поэтому важно уделять особое внимание такому параметру как радиальный внутренний зазор в подшипнике, который часто называют «тепловым» зазором.
Подшипники с увеличенным радиальным зазором устанавливаются, например, на виброплитах, шпиндельных станках, двигателях, редукторах, печах, и т.д. Т.е. там, где присутствуют повышенные вибрации, высокая скорость, высокие нагрузки, высокая температура.
Увеличенный радиальный зазор в российских подшипниках закодирован в начале обозначения (в префиксе). Например, подшипник с зазором больше нормального по ГОСТ обозначается так: «30-3520». А в европейском стандарте ISO зазор указывается после основного обозначения (в суффиксе – как C3 или C4). Например, импортным аналогом этого же подшипника будет подшипник «22220/C3».
Вот примеры полного обозначения различных подшипников по каталогам основных мировых производителей с зазором C3 (больше нормального):
22220EJW33C3 (TIMKEN), 22205EAW33C3 (SNR), 6208NRC3 (KOYO), 6305LLUC3/5K (NTN), 6205DUC3E (NSK).
Или же обозначения подшипников с зазором С4 (больше чем C3):
NU320EMAC4 (TIMKEN), 22210EAW33C4 (NTN-SNR) ит.д.
Существуют и иные величины зазоров: C2 (меньше, чем C3) и C1 (меньше, чем C2). Но подшипники с таким зазором встречаются очень редко, и обычно они отсутствуют на складах готовой продукции (поставляются специально под заказ). Такой зазор чаще используется в подшипниках высокой точности. Пример обозначения такого подшипника: 23128CKE4C2P55S11 (SNR).
Что означает C3 на подшипнике
Что означает C3 на подшипнике? C3 относится к зазору подшипника.
Зазор подшипника — это зазор между телами качения подшипника и вкладышами внутреннего и внешнего колец подшипника.
Так называемый зазор подшипника относится к величине движения, когда внутреннее или внешнее кольцо подшипника зафиксировано, а затем зазор подшипника не зафиксирован для перемещения в радиальном или осевом направлении.
Классификация зазора подшипника:
По размеру зазор подшипника можно разделить на три группы.
Одна группа — это группа с нормальным клиренсом (C0), группа с малым клиренсом (C2) и группа с большим клиренсом (C3, C4).
① При нормальных условиях работы сначала следует выбрать нормальный зазор C0;
Например: 6007ZZ подшипник шариковый однорядный , Подшипники 6303-ZZ и так далее.
② Группа с большим зазором (C3, C4) подходит для большого зазора между внутренним и наружным кольцами или большой разницы температур между внутренним и наружным кольцами, радиальный шарикоподшипник должен выдерживать большую осевую нагрузку или нуждается в улучшении производительность выравнивания или необходимость увеличения предельной скорости подшипника и уменьшения момента трения подшипника и в других случаях.
Например 6220-2Z / C3 подшипник шариковый, 6317-2RS1 / C3 подшипник шариковый , и т.д.
③ Группа малых зазоров (C2) подходит для обеспечения высокой точности вращения и случаев, когда требуется строгий контроль осевого смещения отверстия в корпусе и снижение вибрации и шума.
Обычно подшипники группы зазора C2 должны изготавливаться на заказ.
Для радиальных шарикоподшипников радиальный зазор указан ниже:
| ID подшипника (мм) | C2 | C0 | C3 | C4 | C5 | ||||||
| > | ≤ | мин | Макс | мин | Макс | мин | Макс | мин | Макс | мин | Макс |
| 2.5 | 10 | 0 | 7 | 2 | 13 | 8 | 23 | 14 | 29 | 20 | 37 |
| 10 | 18 | 0 | 9 | 3 | 18 | 11 | 25 | 18 | 33 | 25 | 45 |
| 18 | 24 | 0 | 10 | 5 | 20 | 13 | 28 | 20 | 36 | 28 | 48 |
| 24 | 30 | 1 | 11 | 5 | 20 | 13 | 28 | 23 | 41 | 30 | 53 |
| 30 | 40 | 1 | 11 | 6 | 20 | 15 | 33 | 28 | 46 | 40 | 64 |
| 40 | 50 | 1 | 11 | 6 | 23 | 18 | 36 | 30 | 51 | 45 | 73 |
| 50 | 65 | 1 | 15 | 8 | 28 | 23 | 43 | 38 | 61 | 55 | 90 |
| 65 | 80 | 1 | 15 | 10 | 30 | 25 | 51 | 46 | 71 | 65 | 105 |
| 80 | 100 | 1 | 18 | 12 | 36 | 30 | 58 | 53 | 84 | 75 | 120 |
Для двухрядных радиально-упорных шарикоподшипников осевой зазор указан ниже:
| ID подшипника (мм) | C2 | C0 | C3 | ||||
| > | ≤ | мин | Макс | мин | Макс | мин | Макс |
| — | 10 | 1 | 11 | 5 | 21 | 12 | 28 |
| 10 | 18 | 1 | 12 | 6 | 23 | 13 | 31 |
| 18 | 24 | 2 | 14 | 7 | 25 | 16 | 24 |
| 24 | 30 | 2 | 15 | 8 | 27 | 18 | 37 |
| 30 | 40 | 2 | 16 | 8 | 29 | 21 | 40 |
| 40 | 50 | 2 | 18 | 11 | 33 | 23 | 44 |
| 50 | 65 | 3 | 22 | 13 | 36 | 26 | 48 |
| 65 | 80 | 3 | 24 | 15 | 40 | 30 | 54 |
| 80 | 100 | 3 | 26 | 18 | 46 | 35 | 63 |
Если у вас есть вопросы Что означает C3 на подшипнике, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.
Мы ответим вам в течение 12 часов!
Подшипники в России
Под зазором в подшипнике качения или скольжения подразумевают величину перемещения, образующуюся при сдвиге одного кольца подшипника относительно другого в радиальном (радиальный зазор) Gr или осевом (осевой зазор) Ga направлениях. Внутренний зазор оказывает большое влияние на рабочие характеристики подшипников (усталостная долговечность, вибрация, шумность, нагревание и другие), поэтому правильно подобранный зазор по важности при подборе подшипников занимает третье место после определения его типа и размера.
Приходится часто сталкиваться с ошибочным мнением некоторых потребителей, которые, видимо, не представляя, что такое зазор и зачем он нужен, проверяют «качество» (по их мнению) изделия, перемещая кольца относительно друг друга и из того, насколько возможно это смещение (осевой зазор), делают вывод о том, насколько данный подшипник качественный. При этом нелепой процедуре часто подвергаются подшипники с заведомо увеличенным зазором или такой конструкции (например, радиально-упорные шариковые), где по определению кольца обязаны перемещаться относительно друг друга.
Помимо радиального и осевого различают также три других вида зазоров: начальный, посадочный и рабочий .
Для чего нужен радиальный зазор в подшипниках качения
Выделяемое при работе подшипника тепло передается валу и корпусу. Поскольку теплопроводность корпусов почти всегда выше, чем валов, температура внутреннего кольца подшипника и его тел качения зачастую на 5 — 10°С бывает выше, чем температура наружного кольца, при этом может расти в зависимости от условий работы до очень больших значений. Вследствие термического расширения существующий радиальный зазор уменьшается вплоть до недопустимо минимальных величин, что может повлечь за собой повышения силы трения и выход подшипника из строя. Для того.ю чтобы подобное не допустить и выпускаются изделия с заведомо увеличенным зазором. Отсюда пошло и принятое выражение «увеличенный тепловой зазор».
Полагают, что наиболее благоприятным условием для радиальных шариковых подшипников (наиболее распространенной группы) является рабочий зазор близкий к нулю или даже натяг малой величины. Но если эти подшипники воспринимают высокие осевые нагрузки, то они должны иметь увеличенный зазор, что позволяет увеличить рабочий угол контакта и, тем самым, повысить осевую грузоподъемность.
Начальный зазор в подшипниках
Под начальным (или теоретическим) радиальным зазором понимают зазор подшипника в состоянии поставки. Замеры осуществляются с помощью прибора путем смещения одного из колец подшипника в крайнее его положение под определенной нагрузкой. Для некоторых типов замеры радиального зазора выполняют методом подбора щупа соответствующей зазору толщины. Для разных конструктивных групп радиальных подшипников имеются свои группы (ряды) радиальных зазоров. Каждая группа ограничена минимальной и максимальной величинами допускаемого радиального зазора и обозначается номером (см. табл. 1). Наибольшее распространение получила нормальная группа, которая никак не кодируется в номере, 3 и 7. Чуть меньше распространены группы 6 и 8 (последний, а также 3 характерен для жд подшипников).
Рассмотрим на примерах несколько обозначений типов подшипников:
Группа радиального зазора — 7 (увеличенный), класс точности проставляется сразу после обозначения группы радиального зазора, это 6. Далее идет номер подшипника — 180306, а после него кодируются конструктивные особенности — У1С2Ш2У.
В номере этого роликового двухрядного подшипника можно заметить обозначение зазора 3 (также увеличенный, см. таблицу ниже), класса точности (0) и Н — канавка.
Далее приведена таблица групп радиальных зазоров для разных типов подшипников по отечественной системе обозначений.
В качестве обозначения радиального зазора в подшипнике могут применяться не только цифры, но и буква Н — она указывает на специальные требования к величине радиального зазора, не предусмотренной группами зазоров по ГОСТ или другим стандартам. Эта буква ставится на второе место в ДУОЛ и обозначает ненормализованный радиальный зазор, например, Н0-32330МУ1.
Зазоры в импортных подшипниках
По международной системе условных обозначений принято гораздо меньшее количество групп радиального зазора, их выделяют 5, при этом фактически потребители сталкиваются только с тремя — нормальным CN (в номере не указывается), С3 (неполный, но аналог нашего обозначения 7) и С4 (8 группа). Ниже приведена таблица зазоров для шариковых подшипников (на примере японских NSK).
В последнее время в продаже все чаще встречаются подшипники японских производителей (KOYO, NSK) с зазором CM — это специальный зазор для электродвигателей, который не фигурирует в ISO и являющийся чуть больше нормального, но значительно меньше, чем C3 или 70 по-нашему (позволяет снизить уровень шума).
Для получения информации о радиальных зазорах (такие же таблицы) самоустанавливающихся шарикоподшипников, подшипников для электродвигателей, роликовых цилиндрических, игольчатых, сферических и конических роликоподшипников скачайте каталог NSK здесь.
Посадочный зазор
Под посадочным радиальным зазором понимают зазор, установившийся после монтажа подшипников. Причинами его изменения является упругая деформация колец, вызванная посадочными натягами и погрешностями формы посадочных мест.
Рабочий зазор
Рабочим радиальным зазором называют зазор в подшипнике при установившихся температурном и рабочем циклах машины. При этом из-за перепада температур он может уменьшаться или увеличиваться вследствие того, какое из колец более нагрето.
Тепловое удлинение вала может увеличивать или уменьшать зазор в зависимости от конструкции подшипника и схемы его монтажа. Зазор возрастает пропорционально увеличению нагрузки на подшипник.
С учетом изложенного необходимо выбирать соответствующую группу радиального зазора подшипника.
Роликовые подшипники с цилиндрическими, коническими и сферическими роликами, как правило, должны иметь небольшой рабочий зазор в узлах общего применения. Но в отдельных случаях они устанавливаются и с преднатягом, как, например, роликовые подшипники с цилиндрическими роликами в точных шпинделях станков или конические роликовые подшипники в главной передаче автомобиля. Для удовлетворительной работы роликовые сферические подшипники всегда должны иметь положительный рабочий зазор.
Подшипник с коническим отверстием имеет несколько больший начальный радиальный зазор, чем подшипник с цилиндрическим отверстием. Это обусловлено спецификой создания обязательного натяга при установке подшипников на конические шейки валов, либо на закрепительные и стяжные втулки.
Зазоры в подшипниках скольжения
Значения зазоров неразъемных подшипников скольжения приведены в данной таблице:
Разъемные подшипники скольжения должны иметь зазоры между шейкой вала и вкладышем, приведенные в данной таблице:
Зазоры в неразъемных подшипниках скольжения определяют щупом с торцевых сторон втулок либо измерением диаметров втулок и шеек валов при разборке электрических машин.
В подшипниках скольжения с разъемными вкладышами зазоры определяются методом «оттисков» при помощи кусочков свинцовой проволоки диаметром 1—1,5 мм, укладываемых на шейку вала, и прижимаемых верхним вкладышем при полной затяжке обеих половин. Зазоры между крышкой и телом вкладыша измеряются так же. Зазор должен быть в пределах 0,05 — 0,1 мм, натяг крышки и вкладыша недопустим.
Тепловой зазор для подшипников
Что такое тепловой зазор для подшипников, какие бывают тепловые зазоры для подшипников, для чего нужны – попробуем разобраться в статье.
Тепловой зазор в подшипниках – это промежуток между внешней оболочкой подшипника и внутренним колесом, который необходим для обеспечения достаточной температурной резервации. Он также позволяет подшипнику испарять любое возможное внутреннее накопление жидкости или влаги.
Виды тепловых зазоров
Существует два основных типа тепловых зазоров для подшипников: высокий и низкий.
Высокий тепловой зазор требуется для подшипников, которые подвергаются высоким температурам и высокой скорости вращения. Например, высокий тепловой зазор может использоваться в подшипниках для вентиляторов или в высокоскоростных машинах.
Низкий тепловой зазор же предназначен для подшипников, работающих при низких температурах и при низкой скорости вращения. Они часто используются в низкоскоростных механизмах, таких как гидравлические насосы или редукторы.
Тепловой зазор является важным элементом в подшипниках, так как он помогает предотвратить перегрев подшипника и увеличивает его срок службы. Он также способствует уменьшению шума и вибрации, возникающих в результате неравномерного испарения влаги или жидкости внутри подшипника.
Подробнее об обозначении тепловых зазоров: C2, C3, C4
«C2», «C3» и «C4» являются стандартными обозначениями тепловых зазоров для подшипников, используемыми в мировой практике.
- «C2» (менше норм ы) обозначает низкий уровень теплового зазора, достаточно редко встречается на рынке, имеет ограниченную область применения.
- » CN » – (норма), чаще всего не маркируется, имеется в виду по умолчанию.
- «C3» обозначает повышенный уровень теплового зазора, который позволяет повысить точность и снизить вибрации.
- «C4» обозначает высокий уровень теплового зазора, который обеспечивает максимальную точность и минимальные вибрации.
Обычно, высокий уровень теплового зазора «C4» используется в специальных станках и агрегатах с требованиями к высокой точности, а низкий уровень «C2» — в механизмах, где точность не является критической. Обозначение «C3» является компромиссом, используемым в большинстве случаев.
Важно отметить, что тепловой зазор может влиять на другие характеристики подшипника, такие как скорость, нагрузка и ресурс. Поэтому, при выборе подшипника с тепловым зазором, важно учитывать все требования и выбирать подшипник с тепловым зазором, который соответствует нагрузкам на него.
В заключение, тепловой зазор – это важная характеристика подшипника. Он может быть высоким или низким, в зависимости от требований к подшипнику, и помогает улучшить его работу, снизить шум и вибрацию, а также предотвратить перегрев. При выборе теплового зазора для подшипника необходимо учитывать его назначение, условия эксплуатации и требования к производительности.