Нагрузки

Величина нагрузки

Величина нагрузки — это один из факторов, который обычно определяет выбор размера используемого подшипника. В общем случае, роликоподшипники способны воспринимать более тяжёлые нагрузки, чем шарикоподшипники такого же размера (рис. 1), а подшипники с увеличенным количеством тел качения (бессепараторные подшипники) способны выдерживать более тяжёлые нагрузки, чем подшипники аналогичных размеров с сепараторами. Как правило, шарикоподшипники используются при небольших нагрузках. Роликоподшипники используются при более высоком нагружении.

Направление нагрузки

Радиальные нагрузки


Цилиндрические роликоподшипники типов NU и N, игольчатые роликоподшипники и тороидальные роликоподшипники способны воспринимать исключительно радиальную нагрузку (рис. 2). Все остальные радиальные подшипники, помимо радиальных нагрузок, способны воспринимать определённую величину осевой нагрузки (→ «Комбинированные нагрузки»).

Осевые нагрузки


Упорные шарикоподшипники и шарикоподшипники с четырёхточечным контактом (рис. 3) способны воспринимать лёгкие и средние осевые нагрузки. Одинарные упорные шарикоподшипники предназначены для восприятия осевых нагрузок, действующих только в одном направлении. Для восприятия осевых нагрузок, действующих в обоих направлениях, необходимо применять двойные упорные шарикоподшипники.

Упорно-радиальные шарикоподшипники способны выдерживать осевые нагрузки средней величины при больших частотах вращения. Одинарные подшипники этого типа способны также одновременно воспринимать радиальную нагрузку, в то время как двойные — только осевую (рис. 4).

Для восприятия средних и тяжёлых нагрузок, являющихся исключительно осевыми и действующими только в одном направлении, применяются упорные игольчатые роликоподшипники, а также упорные цилиндрические и конические роликоподшипники. Упорные сферические роликоподшипники (рис. 5) могут воспринимать осевые нагрузки, действующие только в одном направлении, а также радиальные нагрузки. Для восприятия больших осевых нагрузок переменного направления могут применяться два спаренных упорных цилиндрических роликоподшипника или два упорных сферических роликоподшипника.


Комбинированные нагрузки


Комбинированная нагрузка представляет собой одновременно действующие радиальную и осевую нагрузки. Способность подшипника воспринимать осевую нагрузку определяется углом контакта α. Чем больше угол, тем больше осевая грузоподъёмность подшипника. Это выражается величиной расчетного коэффициента Y, которая уменьшается с увеличением угла контакта α. Значения угла α и величины расчётных коэффициентов Y приведены в соответствующем разделе каталога.

Осевая грузоподъёмность радиального шарикоподшипника зависит от его внутренней конструкции и величины рабочего внутреннего зазора (→ «Радиальные шарикоподшипники»).

Для работы в условиях комбинированных нагрузок чаще всего используются однорядные и двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники, однорядные конические роликоподшипники, а также радиальные шарикоподшипники и сферические роликоподшипники (рис. 6). Кроме того, в условиях комбинированного нагружения с малой величиной осевой составляющей могут быть выбраны самоустанавливающиеся шарикоподшипники, цилиндрические роликоподшипники типов NJ и NUP и цилиндрические роликоподшипники типов NJ и NU с фасонным кольцом HJ (рис. 7).

Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, однорядные конические роликоподшипники, цилиндрические роликоподшипники типов NJ и NU с фасонным кольцом HJ, а также упорные сферические роликоподшипники могут воспринимать осевую нагрузку только в одном направлении. Для восприятия осевых нагрузок переменного направления эти подшипники должны устанавливаться в паре с аналогичным подшипником. Для таких случаев изготавливаются радиально-упорные шарикоподшипники в универсальном исполнении и согласованные комплекты конических роликоподшипников (→ «Подшипники для универсального монтажа») и (→ «Согласованные комплекты подшипников»).

Если осевая составляющая комбинированной нагрузки существенно велика, может потребоваться установка второго подшипника, на который не воздействует радиальная нагрузка. Наряду с упорными подшипниками для восприятия только осевой нагрузки могут использоваться радиальные шарикоподшипники с увеличенным зазором (для малых нагрузок), а в случае значительных переменных осевых нагрузок — шарикоподшипники с четырёхточечным контактом (рис. 8). Чтобы гарантировать воздействие на подшипник исключительно осевой нагрузки, его наружное кольцо должно быть установлено с радиальным зазором.

Моментные нагрузки


Когда нагрузка действует на подшипник эксцентрично, возникает опрокидывающий момент. Несмотря на то, что двухрядные подшипники, в частности, радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники могут воспринимать опрокидывающие моменты, в таких случаях лучше использовать спаренные однорядные радиально-упорные шарикоподшипники и однорядные конические радиально-упорные роликоподшипники с расположением по О-образной схеме (рис. 9).
SKF logo