Вы когда-нибудь задумывались о том, как мельчайший зазор в машине может повлиять на ее производительность? Эта статья посвящена зазору в подшипниках - небольшому, но крайне важному пространству, которое влияет на срок службы машины, температуру, шум и вибрацию. Узнайте, как понимание радиального и осевого зазора может оптимизировать эффективность и долговечность вашего оборудования.
Зазор в подшипнике, также известный как люфт подшипника, относится к радиальному или осевому перемещению подшипника до его установки на вал или в корпус подшипника. Одно кольцо подшипника закреплено, и подшипник может смещаться в сторону, которая не закреплена.
Это движение обычно классифицируется на радиальный зазор и осевой зазор. Рабочий зазор подшипника в процессе эксплуатации существенно влияет на его срок службы, температуру, шум и вибрацию.
Если подшипник, воспринимающий радиальную нагрузку, не имеет предварительного натяга, его радиальный зазор G определяется как среднее радиальное расстояние, возникающее, когда наружное кольцо при отсутствии внешней нагрузки перемещается из крайнего эксцентричного положения с одной стороны в крайнее противоположное положение.
Для подшипника, способного выдерживать двунаправленную осевую нагрузку и не имеющего предварительного натяга, внутренний осевой зазор G определяется как среднее осевое расстояние, получаемое при перемещении одного кольца без внешней нагрузки из крайнего осевого положения одной стороны в крайнее противоположное положение.
Допустимый допуск на шейку вала округлость
| Недавно обработанный вал | Необработанный старый вал | ||||
| Диаметр подшипника (мм) | Высокая скорость свыше 1000 об/мин | Низкая скорость ниже 1000 об/мин | Диаметр подшипника (мм) | Высокая скорость свыше 1000 об/мин | Низкая скорость ниже 1000 об/мин |
| 50~70 | 0.01 | 0.03 | 50~70 | 0.03 | 0.05 |
| 70~150 | 0.02 | 0.04 | 70~150 | 0.04 | 0.06 |
Максимально допустимое значение износа для подшипников качения
| Диаметр подшипника (мм) | Радиальный зазор (мм) | Осевой зазор (мм) |
| До 30 лет | 4D/1000 | 0.2 |
| 35-70 | 3.5D/1000 | 0.3 |
| 75 - 100 | 3D/1000 | 0.3 |
| Выше 100 | Не более 0,3 | 0.3 |
Примечание: D - внутренний диаметр подшипника или диаметр шейки вала
Стандарт для первоначального радиального зазора новых подшипников
| Номинальный диаметр подшипника (мм) | Однорядный сферический роликовый подшипник (резьба) | Однорядные короткие цилиндрические роликоподшипники (резьба) | Двухрядный сферический роликовый подшипник (резьба) | Приложите радиальную нагрузку (в МПа) во время измерения. | Допустимая величина износа после использования составляет (в нитках). | ||||
| Превышение | На | Минимум | Максимальный | Минимум | Максимальный | Минимум | Максимальный | ||
| 18 | 24 | 1.0 | 2.4 | 0.5 | 10 | ||||
| 24 | 30 | 1.0 | 2.4 | 0.5 | |||||
| 30 | 40 | 1.2 | 2.6 | 1.0 | 20 | ||||
| 40 | 50 | 1.2 | 2.9 | 2.0 | 5.5 | 1.0 | |||
| 50 | 65 | 1.3 | 3.3 | 2.5 | 6.5 | 1.0 | 20 | ||
| 65 | 80 | 1.4 | 3.4 | 3.0 | 7.0 | 5.0 | 8.0 | 1.0 | |
| 80 | 100 | 1.6 | 4.0 | 3.5 | 8.0 | 6.0 | 10.0 | 1.0 | |
| 100 | 120 | 2.0 | 4.6 | 4.0 | 9.0 | 1.5 | |||
| 120 | 140 | 2.3 | 5.3 | 4.5 | 10.0 | 1.5 | 30 | ||
Максимальное перемещение одного кольца подшипника качения неподвижно, а другое кольцо способно перемещаться в радиальном или осевом направлении - это и есть зазор подшипника качения. В большинстве случаев, чем больше радиальный зазор подшипника, тем больше осевой зазор.
В зависимости от состояния подшипника, зазор можно разделить на: оригинальный зазор, зазор при установке и рабочий зазор.
Установочный зазор напрямую влияет на нормальную работу подшипников качения.
Слишком маленький зазор может привести к повышению температуры подшипников качения или даже к заклиниванию тела качения; если зазор слишком велик, это может вызвать значительную вибрацию оборудования и создать много шума.
Оригинальный клиренс:
Это зазор, когда подшипник находится в свободном состоянии перед установкой, обычно определяемый в процессе обработки и сборки.
Зазор для установки:
Также известный как установочный зазор, это зазор, когда подшипник собран с валом или посадочным местом подшипника, но еще не начал работать. Установочный зазор обычно меньше первоначального, в основном потому, что внутреннее кольцо подшипника расширяется или наружное кольцо уменьшается после установки.
Рабочий допуск:
Это зазор, когда подшипник находится в рабочем состоянии. Во время работы подшипник уменьшает зазор из-за повышения температуры и теплового расширения внутреннего кольца, а также увеличивает зазор из-за упругой деформации контактного положения тела качения и дорожки качения под нагрузкой.
Стандарты для сборки подшипников двигателя
| Тип подшипника | Внутренний диаметр подшипника и метод посадки на вал с допуском | |||||
| Номинальный внутренний диаметр подшипника (мм) | Допустимый допуск внутреннего диаметра подшипника (миллиметры) | Допустимый допуск на вал (миллиметры) | Метод подгонки | Величина интерференции посадки шейки вала и внутреннего кольца подшипника (разница между диаметром вала и фактическим внутренним диаметром подшипника) (в миллиметрах) | ||
| Превышение | На | |||||
| Однорядный радиальный шарикоподшипник | <18 | 0-1.00 | 0.2 | gb | +1~+2 | |
| 18 | 30 | 0-1.00 | 0.2 | gb | +1~+2 | |
| 30 | 50 | 0-1.20 | 1 | gb | +2~+3 | |
| 50 | 80 | 0-1.50 | 1.2 | gb | +2~+3 | |
| 80 | 120 | 0-2.00 | 1.3 | gb | +3~+5 | |
| 120 | 180 | 0-2.5 | +1.9（+2.8）+0.3（+1.2） | gb | +4~+7 | |
| Однорядный цилиндрический роликовый подшипник | 30 | 50 | 0-1.20 | 2.9 | gb | +1~+3 |
| 50 | 80 | 0-1.50 | 3.4 | gb | +2~+4 | |
| 80 | 120 | 0-2.00 | +2.8（+3.5）+1.2（+1.2） | gb | +4~+6 | |
| 120 | 180 | 0-2.5 | 9.2 | gb | +4~+7 | |
| Двухрядный сферический роликовый подшипник | gb | |||||
| Метод установки наружного диаметра подшипника и торцевой крышки корпуса с допуском | |||||
| Номинальный наружный диаметр подшипника | Допустимый допуск на наружный диаметр подшипника (миллиметры) | Допустимый допуск торцевой крышки корпуса (миллиметры) | Метод подгонки | Зазор между наружным кольцом подшипника и отверстием в торцевой крышке корпуса (миллиметры) | |
| Превышение | На | ||||
| 18 | 30 | 0-0.90 | 0.9 | Gd | 0~3 |
| 30 | 50 | 0-1.10 | 1 | Gd | 0~3 |
| 50 | 80 | 0-1.30 | 1 | Gd | 0~3 |
| 80 | 120 | 0-1.50 | 1.1 | Gd | 0~3 |
| 120 | 160 | 0-2.50 | 1.3 | Gd | 0~3 |
| 180 | 260 | 0-3.50 | 1.2 | Gd | 0~3 |
| 260 | 315 | 0-3.50 | 1.7 | Gd | 0~3 |
| 80 | 120 | 0-1.5 | 1.1 | Gd | 0~3 |
| 120 | 180 | 0-2.5 | 1.3 | Gd | 0~3 |
| 180 | 260 | 0-3.5 | 1.4 | Gd | 0~3 |
| 260 | 315 | 0-3.5 | 1.7 | Gd | 0~3 |
| 120 | 180 | 0-2.5 | +2.7（+2.7）-1.4（0） | Gd | 0~3 |
Выбор радиального зазора:
Радиальный зазор подшипника должен выбираться в зависимости от конкретных условий; меньший зазор не обязательно лучше. Радиальный зазор подшипников качения делится на пять групп. Группа 0 является стандартной базовой группой радиальных зазоров.
Подшипники группы 0 обычно применяются в общих условиях эксплуатации, при обычных температурах и часто используемых интерференционных посадках. Подшипники с большими радиальными зазорами подходят для специальных условий эксплуатации, таких как высокие температуры, высокие скорости, низкий уровень шума и низкое трение. Подшипники с еще большими радиальными зазорами подходят для прецизионных шпиндельных подшипников и других подобных применений.
| Осевой зазор радиальных шарикоподшипников | ||||||
| Ga=0.4w√ GrDw | （C3） | |||||
| Номинальный внутренний диаметр（d） | 0.4 | Гр | Dw | (Квадратный корень) | Ga | Диапазон |
| ≤30 | 0.4 | 8 | 3.5 | 0.08 | 0.032 | 0.02-0.05 |
| >30~50 | 0.4 | 27 | 4 | 0.1 | 0.04 | 0.03-0.06 |
| >50~80 | 0.4 | 38 | 5 | 0.14 | 0.056 | 0.05-0.08 |
| >80~100 | 0.4 | 51 | 7 | 0.19 | 0.076 | 0.07-0.10 |
| >100~120 | 0.4 | 61 | 8.5 | 0.23 | 0.092 | 0.09-0.12 |
| >120~140 | 0.4 | 68.5 | 9 | 0.25 | 0.1 | 0.10-0.14 |
Выбор осевого зазора:
Для радиальных шарикоподшипников и конических роликоподшипников, когда они устанавливаются лицом друг к другу или спиной друг к другу, внутренний зазор или предварительный натяг обычно требуют определения осевого положения втулки, при этом необходимо учитывать характеристики подшипника и эксплуатационные требования.
Осевой и радиальный зазоры этих типы подшипников обычно должно удовлетворять только одно из этих значений.
Выбор радиального зазора для подшипников качения очень важен, так как это один из критических факторов, определяющих работоспособность подшипников.
Правильный выбор радиального зазора может обеспечить разумное распределение нагрузок между телами качения подшипника. Он может ограничить осевое и радиальное смещение вала (или корпуса), гарантировать точность вращения вала и позволить подшипнику работать при заданных температурах, снижая вибрацию и шум. Это позволяет увеличить срок службы подшипников.
Разница между теоретическим зазором и зазором, возникающим при интерференционной посадке корпуса или вала с подшипником после расширения или усадки манжеты при установке, называется "монтажным зазором".
После сложения или вычитания накопленных изменений размеров, вызванных тепловыми колебаниями внутри подшипника, он называется "эксплуатационным зазором".
Под эксплуатационным зазором понимается существующий зазор, когда подшипник установлен на машину и подвергается нагрузке и вращению. Эффективный зазор плюс упругая деформация, возникающая при нагрузках на подшипник, называется "эксплуатационным зазором".
Как показано на рисунке 2, подшипник имеет наибольшую усталостную долговечность, когда рабочий зазор незначительно отрицательный. Однако с увеличением отрицательного зазора усталостная долговечность подшипника заметно снижается.
Поэтому при выборе зазора для подшипников обычно выбирают слегка положительное или нулевое значение рабочего зазора.
При выборе радиального зазора для подшипников необходимо учитывать следующие факторы:
Исходя из опыта, оптимальный рабочий зазор для шариковых подшипников близок к нулю, в то время как роликовые подшипники должны иметь небольшой рабочий зазор.
В компонентах, требующих высокой жесткости опоры, подшипники могут допускать определенный предварительный натяг.
При нормальных условиях работы рекомендуется сначала выбрать основной компонент, чтобы обеспечить подходящий рабочий зазор для подшипника. Если основной компонент не соответствует требованиям, то следует выбрать вспомогательный компонент.
Вспомогательный компонент с большим радиальным зазором подходит для подшипников с интерференционной посадкой между подшипником и валом или корпусом. Вспомогательный компонент с малым радиальным зазором подходит для применений, требующих высокой точности вращения, строгого контроля осевого смещения корпуса, а также снижения уровня шума и вибрации.
Кроме того, для повышения жесткости подшипника или снижения уровня шума рабочий зазор должен быть еще больше уменьшен, а для учета сильного повышения температуры подшипника рабочий зазор должен быть еще больше увеличен. Конкретный анализ должен проводиться в зависимости от условий эксплуатации.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO