Применение

Проверка осевого смещения

Фактический внутренний зазор может ограничить допустимое осевое смещение. Перекос уменьшает величину допустимого осевого смещения. Поэтому величина фактического осевого смещения подлежит проверке.

1. Определите требуемое осевое смещение

  • Тепловое расширение вала можно определить с помощью формулы
    sreq = α L ΔT
  • Если при расчёте необходимо учесть дополнительные факторы, может потребоваться сложное моделирование или проведение испытаний.

2. Определите максимальный перекос

  • Оцените величину перекоса β посадочных мест корпуса на основе указанных допусков.
  • Если при расчёте необходимо учесть дополнительные факторы, может потребоваться сложное моделирование или проведение испытаний.

3. Проверьте допустимое осевое смещение

Проверьте допустимое осевое смещение в обоих направлениях в зависимости от используемого подшипника:

  • открытый подшипник с сепаратором (рис. 1)
  • бессепараторный подшипник со стопорным кольцом (рис. 2)
  • уплотнённый подшипник (рис. 3)

sreq < s1 – β k1 B

или

sreq < s2 – β k1 B

В случае слишком большого значения sreq рассмотрите возможность монтажа со смещением.

4. Проверьте внутренний зазор

  • Определите величину уменьшения зазора в результате осевого смещения.
    Clearance reduction caused by axial displacement
  • Определите величину уменьшения зазора из-за влияния других факторов и оцените остаточный зазор («Выбор начального внутреннего зазора»).

Обозначения

Bширина подшипника [мм]
Cred
уменьшение радиального зазора в результате осевого смещения от центрального положения [мм]
k1
коэффициент перекоса (→ таблица подшипников)
LДлина вала между подшипниками [мм]
s1предел осевого смещения в подшипниках с сепаратором (рис. 1) или в бессепараторных подшипниках (рис. 2) при смещении в направлении от стопорного кольца [мм] (→ таблица подшипников)
s2предел осевого смещения в уплотнённых (рис. 3) и бессепараторных подшипниках (рис. 2) при смещении в направлении уплотнения или стопорного кольца соответственно [мм] (→ таблица подшипников)
sreqтребуемое осевое смещение от центрального положения [мм]
αкоэффициент теплового расширения [°C–1]
= 12 x 10–6 для стали
βперекос [°]
ΔTразница температур [°C]

Пример расчёта

Условия применения (рис. 4):
  • Подшипник C 3040
    - d = 200 мм
    - D = 310 мм
    - B = 82 мм
    - Нормальный зазор: мин. 170 мкм
    – s1 = 15,2 мм
    – k1 = 0,123
    – k2 = 0,095
  • Длина вала L = 3000 мм
  • Рабочий диапазон температур вала: от 20 до 90 °C (от 70 до 195 °F)
  • Макс. перекос: 0,46°

Проверка осевого смещения:

  1. Требуемое осевое смещение
    sreq = α L ΔT
    sreq = 12 x 10–6 x 3000 x (90 – 20) = 2,5 мм
  2. Макс. перекос
    Предоставленные данные: 0,46°
  3. Проверка допустимого осевого смещения
    sreq < s1 – β k1 B
    2,5 < 15,2 – 0,46 x 0,123 x 82 ≈ 10,5
    → в норме
  4. Проверка внутреннего зазора
    Clearance reduction caused by axial displacement
    Calculation example
    Мин. внутренний зазор при смещении подшипника
    170 – 7 = 163 мкм

    Определите величину уменьшения зазора из-за влияния других факторов (т. е. посадки с натягом, разницы температур между внутренним и наружным кольцами) и оцените величину остаточного зазора («Выбор начального внутреннего зазора»)
Свободное пространство с обеих сторон подшипника

Для компенсации осевого смещения вала относительно корпуса необходимо обеспечить свободное пространство с боковых сторон подшипника, как показано на рис. 5. Величина этого свободного пространства зависит от:

  • значения Ca (→ таблица подшипников)
  • ожидаемого осевого смещения колец подшипника из центрального положения во время работы
  • величины смещения колец, вызванного перекосом

Расчёт свободного пространства с обеих сторон подшипника

Careq = Ca + 0,5 (s + β k1 B)

где

Bширина подшипника [мм]
Caминимальное пространство, необходимое с обеих сторон подшипника [мм] (→ таблица подшипников)
Careqпространство, необходимое с обеих сторон подшипника [мм]
k1коэффициент перекоса (→ таблица подшипников)
sотносительное осевое смещение колец, например, при тепловом расширении вала [мм]
βперекос [°]
Монтаж со смещением

Если возможно значительное изменение длины вала из-за температурного воздействия, внутреннее кольцо может быть установлено со смещением относительно наружного в пределах осевого смещения до s1 или s2 (рис. 6) в направлении, противоположном предполагаемому осевому смещению (рис. 7). Увеличенное допустимое осевое смещение используется, например, в самоустанавливающихся подшипниковых узлах сушильных цилиндров бумагоделательных машин.

Подшипники на втулках

Подшипники CARB с коническим отверстием могут устанавливаться:

  • закрепительная втулка на гладких или ступенчатых валах (рис. 8 или рис. 9):
    • Закрепительные втулки поставляются в комплекте с фиксирующим устройством.
    • Необходимо использовать соответствующую конфигурацию закрепительной втулки SKF, чтобы предотвратить контакт фиксирующего устройства с сепаратором (→ таблица подшипников).
  • стяжная втулка на ступенчатых валах (рис. 10)

Необходимо точно определить осевое смещение, поскольку относительное перемещение колец s1 (→ таблица подшипников) может быть реализовано не в полной мере.

Дополнительная информация о втулках представлена в разделе «Принадлежности подшипников».

Корпуса подшипников

Стандартные корпуса SKF изготавливаются для большинства подшипников CARB серий C 30, C 31, C 22 и C 23.

Две распространённые схемы установки с применением стандартных корпусов:

  • подшипники CARB с коническим отверстием на закрепительной втулке и гладком валу
  • подшипники CARB с цилиндрическим отверстием на ступенчатом валу

Широкий ассортимент корпусов для подшипников SKF представлен в следующих таблицах:

SKF logo