Угловой контактный шариковой подшипник: структура, предварительная нагрузка и парные конфигурации
Угловые контактные шарикиявляются одним из наиболее широко используемых типов подшипников, сочетающих превосходную скорость с высокой нагрузкой -. По сравнению с подшипниками с глубоким шариком они могут выдерживать не только радиальные нагрузки, но и значительные осевые нагрузки. Однако из -за их уникальной внутренней структуры, один подшипник может вместить только осевую нагрузку в одном направлении, что налагает определенные требования в практических применениях.
Структура и один - способ загрузки
Внутренняя конструкция углового контактного шарикового подшипника определяет его возможность осевой нагрузки. Подшипник может поддерживать только осевые нагрузки с толстой стороны внутреннего кольца к толстой стороне внешнего кольца. Если осевая нагрузка применяется в противоположном направлении, подшипник имеет тенденцию отделять или отключаться. В этом случае катящиеся элементы не могут достичь чистого проката, что приводит к увеличению трения, генерации тепла, износа и преждевременным сбоем.
Потребность в осевой предварительной нагрузке
Чтобы предотвратить этот режим отказа, осевая предварительная нагрузка должна быть применена к одному угловому контактному шариковому подшипнику.
Для одного подшипника: Предварительная нагрузка должна быть нанесена в направлении осевой нагрузки (от толстой стороны наружного кольца к толстой стороне внутреннего кольца).
Определение величины предлога: Значение предварительной нагрузки должно превышать максимальную ожидаемую обратную осевую нагрузку. В то же время это также должно удовлетворить минимальную нагрузку подшипника. На практике предварительная нагрузка обычно устанавливается в качестве суммы максимальной обратной осевой нагрузки и минимальной необходимой внутренней нагрузки, а также рассматривает условия установки и работы.
Парные угловые контактные шарики (DB / DF)
Во многих случаях приложения требуют, чтобы расположение подшипника поддерживала осевые нагрузки в обоих направлениях. Это достигается с помощью использованияПарные угловые контактные подшипники шарикав любомBack - to - Back (db)илиFace - to - face (df)Конфигурация:
Back - to - Back (db):Внешнее кольцо толстые боковые стороны установлены напротив друг друга.
Face - to - face (df):Внешнее кольцо тонкие стороны установлены напротив друг друга.
В обоих распоряжениях каждый подшипник в паре несет осевую нагрузку в одном направлении, что позволяет системе выдерживать двунаправленные осевые силы. Для таких парных подшипников дополнительная внешняя предварительная нагрузка не является строго необходимой, поскольку каждая единица обрабатывает противоположные осевые нагрузки. Тем не менее, предварительная нагрузка все еще может быть применена для повышения жесткости и производительности.
Применение предварительной нагрузки в парных подшипниках
Взяв заднюю часть - в - заднюю пару в качестве примера: когда толстые стороны подшипников прижимаются вместе, тонкие стороны могут оставить небольшой зазор. Применяя внешнюю силу для закрытия этого разрыва, генерируется отрицательный зазор, который вводит предварительную нагрузку внутри набора подшипников.
Контроль предварительной нагрузки достигается во время производства путем точного сопоставления размеров кольца. Это обеспечивает желаемую внутреннюю предварительную нагрузку или очистку в DB/DF.
Другим распространенным методом является позиционированиеПарные угловые контактные подшипники шарикаНа противоположных концах вала с проставками между ними. В этой настройке
предварительная нагрузка или зазор зависит от длины проставки:
- Более длинная проставка → Большая предварительная нагрузка.
- Более короткая проставка → меньшая предварительная нагрузка.
Сравнение: одиночный против парного углового контактного шарика подшипники шарика
| Особенность | Одиночный контактный шарик подшипник | Парный угловой контактный шарик (DB/DF) |
|---|---|---|
| Емкость осевой нагрузки | Только в одном направлении | Двунаправленная (по одному подшипнику обрабатывает каждое направление) |
| Требование предварительной нагрузки | Должен применяться снаружи | Часто не требуется, но предварительная нагрузка может быть добавлена для жесткости |
| Риск применения | Может отделиться под обратной осевой нагрузкой | Стабильный против осевых нагрузок с обоих направлений |
| Жесткость | Ниже по сравнению с парным дизайном | Более высокая жесткость и жесткость |
| Установка | Проще, но нуждается в тщательном контроле предварительной нагрузки | Требуется правильное расположение DB/DF |
| Типичное использование | High - Speed Spindles, насосы | Шпинции с машинным инструментом, коробки передач, двигатели |
Факторы, влияющие на предварительную нагрузку и очистку
На последнюю предварительную нагрузку в парных угловых контактных шариковых подшипниках влияет множество факторов:
Точность измерения кольца(заводская сопоставление или длина проставки).
Подгонять между внутренним кольцом и валом, который может уменьшить клиренс.
Эффекты термического расширения, что может дополнительно уменьшить клиренс во время работы.
Окончательная предварительная нагрузка должна гарантировать, что при любом условии осевой нагрузки не - нагрузка - подшипник подшипника в паре всегда поддерживает внутреннюю нагрузку выше минимальной потребности, предотвращая разделение или сбой.
Различия применения
В электродвигательном применении, Производители часто поставляют фабрику - Сопоставленные парные угловые наборы шариковых подшипников, устраняя необходимость на - регулировке сайта.
В коробках передач и точной машины, Расчет и корректировка предварительной нагрузки имеют решающее значение для достижения оптимальной производительности подшипника и срока службы.