SKF. Общий каталог подшипников - часть 54

Рис. 41

Преднатяг при помощи пружин

Путем создания преднатяга подшипников 

небольших электродвигателей и аналогичных 

машин можно уменьшить уровень шума, возни­

кающий при их работе. В этих случаях подшип­

никовый узел состоит из однорядного радиаль­

ного шарикоподшипника, установленного на 

каждом конце вала. Простейшим способом 

создания преднатяга является применение 

пружин или «пакетов» пружин (

† рис. 41). 

Пружина действует на наружное кольцо одного 

из двух подшипников; это наружное кольцо 

должно допускать осевое смещение. Сила 

преднатяга остается практически постоянной 

даже при осевом смещении подшипника в 

результате теплового расширения. Требуемую 

величину силы преднатяга можно ориентиро­

вочно рассчитать по формуле

­

F = k d

где

F = сила преднатяга, кН

k = коэффициент (см. ниже)

d = диаметр отверстия подшипника, мм

В зависимости от конструкции электродвигателя 

коэффициент «к» принимается равным величине 

от 0,005 до 0,01. Если преднатяг используется, 

главным образом, для защиты подшипника от 

воздействия вибрации в неподвижном состоя­

нии, величина предварительного натяга должна 

быть больше, а величина коэффициента «к» 

выбирается равной 0,02.

Метод нагружения пружинами также широко 

используется для создания преднатяга ради­

 ально­упорных подшипников шпиндельных 

узлов высокороскоростных шлифовальных 

станков. Однако этот метод непригоден для  

тех случаев, когда от подшипниковых узлов 

требуется высокая степень жесткости или когда 

меняется направление нагрузки или могут 

возникать случайные ударные нагрузки.

Поддержание правильного 

преднатяга

При выборе силы преднатяга подшипникового 

узла нужно помнить, что за счет превышения 

оптимальной величины преднатяга можно 

добиться лишь минимального увеличения 

жесткости. При этом одновременно происходит 

увеличение трения и, следовательно, тепловы­

деления, и в результате действия дополни­

тельной постоянно действующей нагрузки 

резко сокращается срок жизни подшипника. 

Диаграммa 5 показывает, в какой зависимости 

находится долговечность подшипника от 

Применение подшипников

216

Диаграмма 5



Ресурс

Преднатяг 

Зазор

величины преднатяга/зазора. Поскольку 

чрезмерное увеличение преднатяга связано  

с риском снижения эксплуатационной надеж­

ности подшипникового узла, а также в связи  

с тем, что определение надлежащей силы 

преднатяга, как правило, связано со сложными 

расчетами, по этим вопросам рекомендуется 

обращаться в техническую службу SKF.

При регулировке преднатяга подшипнико­

вого узла также важно, чтобы установленная 

величина преднатяга, определенная путем 

расчетов или из предыдущего опыта, имела 

как можно меньший разброс. Это означает, 

например, что в процессе регулировки подшип­

никовых узлов, состоящих из конических роли­

коподшипников, подшипники должны быть 

несколько раз прокручены для устранения 

перекоса роликов и для того, чтобы торцы 

роликов вошли в правильный контакт с нап­

равляющим бортом внутреннего кольца. Если 

этого не произойдет, то результаты, получен­

ные в процессе осмотра или путем измерений, 

окажутся недстоверными, а окончательная 

величина преднатяга будет меньше требуемой 

величины.

Подшипники для узлов с преднатягом

По требованию заказчика SKF может поставлять 

одиночные подшипники или комплекты согласо­

ванных подшипников, специально адаптиро­

ванных для простой и надежной регулировки, 

или согласованных в процессе производства 

таким образом, чтобы обеспечить заданную 

величину преднатяга после монтажа. Среди них

•  конические роликоподшипники, соответ­

ствующие спецификациям CL7C для ведущих 

валов и дифференциалов автомобилей  

(

† раздел «Однорядные конические 

роликоподшипники», начиная со стр. 605)

•  однорядные радиально­упорные шарикопод­

шипники для комплектного монтажа (

† 

раздел «Однорядные радиально­упорные 

шарикоподшипники», начиная со стр. 409)

•  спаренные однорядные конические роли­

коподшипники, например, для промышлен­

ных редукторов (

† раздел «Спаренные 

однорядные конические роликоподшип­

ники», начиная со стр. 671)

•  спаренные однорядные радиальные 

шарикоподшипники (

† раздел «Одноряд­

ные радиальные шарикоподшипники», 

начиная со стр. 289).

217

Рис. 42

Рис. 43

Рис. 44

Узлы уплотнений

Любой подшипниковый узел состоит не только 

из подшипников, но и из сопряженных деталей. 

Помимо валов и корпусов, к таким сопряжен­

ным деталям относятся уплотнения, от качества 

работы которых зависит чистота смазочного 

материала и общий срок службы подшипнико­

вого узла. Для конструктора это означает, что 

подшипник и уплотнение должны рассматри­

ваться как комплексная система.

Среди уплотнений для подшипников качения 

различают встроенные уплотнения, выполнен­

ные заодно с подшипником, и уплотнения, 

которые устанавливаются отдельно от подшип­

ника. Подшипники с уплотнениями обычно 

используются для узлов, где достаточно 

эффективное внешнее уплотнение не может 

быть обеспечено из­за нехватки места или по 

экономическим соображениям. 

Типы уплотнений

Назначение уплотнения состоит в том, чтобы 

препятствовать проникновению любых 

загрязняющих веществ во внутреннюю среду 

подшипникового узла. Внешние уплотнения 

должны задерживать проникновение веществ 

между неподвижной и вращающейся поверх­

ностью, например, корпуса и вала. Встроенные 

уплотнения подшипников должны обладать 

способностью как задерживать проникновение 

загрязняющих веществ внутрь подшипника, так 

и удерживать смазочный материал в полости 

подшипника.

Для эффективной работы уплотнение должно 

обладать достаточной податливостью, чтобы 

компенсировать любые неровности поверхности 

и при этом иметь достаточную прочность, 

чтобы выдерживать перепад рабочего давле­

ния. Материалы, используемые для изготовле­

ния уплотнений, также должны обладать 

работоспособностью в широком диапазоне 

рабочих температур и иметь достаточную 

устойчивость к химическому воздействию 

агрессивной среды.

Существует несколько типов уплотнений; 

например, стандарт DIN 3750 различает 

следующие несколько основных типов

•  уплотнения, контактирующие с неподвиж­

ными поверхностями

Применение подшипников

218

Рис. 45

•  уплотнения, контактирующие со 

скользящими поверхностями

•  бесконтактные уплотнения

•  сильфонные и мембранные уплотнения.

Уплотнения, контактирующие с неподвижными 

поверхностями, известны как статические 

уплотнения. Эффективность их работы зависит 

от способности их поперечного сечения к ради­

альной или осевой деформации при монтаже. 

Типичными примерами статических уплотнений 

являются прокладки (

† рис. 42) и O­образные 

кольца (

† рис. 43).

Уплотнения, контактирующие со скользящими 

поверхностями, называются динамическими 

уплотнениями и используются для уплотнения 

зазоров между деталями машин, которые совер­

шают относительно друг друга линейные или 

вращательные движения. Такие динамические 

уплотнения должны удерживать смазочный 

материал, исключать попадание загрязняющих 

веществ, разделять различные среды и выдер­

живать перепады давления. Существуют 

различные типы динамических уплотнений, 

включая сальниковые уплотнения и поршневые 

кольца, предназначенные для линейных или 

колебательных движений. Однако наиболее 

распространенным типом уплотнений является 

радиальное манжетное уплотнение вала 

(

† рис. 44), которое широко используется во 

всех отраслях промышленности.

Бесконтактные радиальные уплотнения для 

валов обеспечивают уплотняющий эффект за 

счет узкого и относительно длинного зазора, 

который может быть расположен в осевом, 

радиальном или комбинированном направле­

нии. Бесконтактные уплотнения, начиная с 

простых уплотнений щелевого типа и кончая 

многоступенчатыми лабиринтами (

† рис. 45), 

практически не имеют трения и не подвержены 

износу. 

Сильфонные и мембранные уплотнения 

используются для уплотнения деталей, имею­

щих ограниченную свободу перемещения 

относительно друг друга. 

Т.к. динамические уплотнения играют 

важную роль в обеспечении эффективного 

уплотнения подшипниковых узлов, приводи­

мая ниже информация в основном касается 

радиальных уплотнений, их различных типов  

и вариантов исполнения.

Выбор типа уплотнения

Уплотнения подшипниковых узлов должны 

иметь минимальное трение и минимальный 

износ, обеспечивая при этом максимальную 

защиту даже в самых тяжелых условиях работы. 

Т.к. качество работы подшипника и его срок 

службы тесно связаны с эффективностью уплот­

нения, влияние загрязняющих веществ на 

долговечность подшипника является одним из 

главных конструктивных факторов. За более 

подробной информацией о влиянии загрязне­

ния на работу подшипника просим обратиться 

к разделу «Выбор размера подшипника», 

который начинается на стр. 49.

При выборе наиболее подходящего типа 

уплотнения для конкретного подшипникового 

узла необходимо учитывать целый ряд факто­

ров, среди которых

•  тип смазочного материала: масло или 

пластичная смазка

•  окружная скорость на поверхности уплот­

нения

•  расположение вала: горизонтальное или 

вертикальное

•  возможность перекоса вала

•  наличие свободного пространства

•  трение в уплотнении и результирующее 

повышение температуры

•  влияние окружающей среды

•  стоимость.

Поскольку выбор правильного уплотнения 

имеет жизненно важное значение для работы 

подшипника, необходимо точно оговорить 

219