Уменьшение внутреннего зазора, вызываемое разницей температур вала, колец подшипника и корпуса

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

Температурные характеристики подшипникового узла могут способствовать образованию разницы температур наружного и внутреннего колец подшипника, что приводит к изменению зазора/преднатяга, установленного при монтаже. Для стального вала и стального или чугунного корпуса это изменение можно рассчитать с помощью формулы:

Δrtemp = ΔT x dm x 12 x 10–6

где
Δrtemp уменьшение зазора, вызываемое разницей температур [мм]
ΔT 
разница температур между внутренним и наружным кольцами [°C]
dm средний диаметр подшипника [мм]
= (d + D)/2

Стабилизация

Рабочая температура подшипника стабилизируется после достижения термического равновесия, т. е. при достижении баланса между выделяемым и отводимым теплом. Обычно в ситуациях, когда температура окружающей среды вблизи корпуса подшипникового узла меньше температуры вала, в установившемся режиме образуется температурный градиент, при котором температура внутреннего кольца подшипника выше температуры наружного кольца (→ ΔTsteady на диаграмме 1).

Пуск

При пуске температурный градиент подшипника во многом зависит от неустановившегося теплового потока. Сопряжённая деталь подшипника, обладающая наименьшей теплоёмкостью, будет нагреваться быстрее, чем сопряжённая деталь с наибольшей теплоёмкостью. Поэтому разница температур между внутренним и наружным кольцами подшипника во время пуска может быть больше, чем в установившемся режиме. Это приводит к пиковому значению температуры при пуске (→ ΔTmax на диаграмме 1). Этот эффект особенно заметен у оборудования, работающего на открытом воздухе в холодных климатических условиях или с нагревом вала.

Повышенные частоты вращения

Как при пуске, так и в установившемся режиме более высокие частоты вращения вызывают увеличение потерь на трение. Обычно это приводит к возникновению большей разницы температур между внутренним и наружным кольцами подшипника, поэтому в таких рабочих условиях требуется увеличенный начальный зазор.
SKF logo