Для чего используются радиальные шарикоподшипники? Применение и руководство по выбору

Двигатель, проработавший много лет, редко сообщает о выходе из строя подшипника раньше времени. Первым признаком является низкий гул, затем возрастающая вибрация и, наконец, заклинивание ротора. В большинстве двигателей и вращающихся машин компонентом, стоящим между нормальным обслуживанием и дорогостоящей поломкой, является радиальный шарикоподшипник. Это наиболее широко используемый подшипник качения в промышленности , и на это есть веская причина: он воспринимает радиальные и осевые нагрузки одновременно, работает на высокой скорости, помещается в компактный корпус и поставляется в стандартизированных метрических размерах, которые легко заменить.

Краткий ответ на для чего нужны радиальные шарикоподшипники заключается в том, что они обеспечивают плавную работу вращающихся валов в электродвигателях, насосах, компрессорах, редукторах, вентиляторах, бытовой технике, электроинструментах, робототехнике и пищевом оборудовании. В разделах ниже объясняется, как работает эта конструкция, где она встречается в реальном оборудовании и что следует проверять при ее указании или отправке.

Что такое радиальный шарикоподшипник?

Радиальный шарикоподшипник состоит из внутреннего кольца, наружного кольца, комплекта прецизионных стальных шариков и сепаратора, который удерживает шарики на равном расстоянии друг от друга. Канавки дорожек качения на обоих кольцах глубже, чем у других типов шарикоподшипников, что и дало подшипнику такое название. Глубокие непрерывные канавки позволяют шарикам контактировать с дорожками качения на большой площади, поэтому подшипник несет значительную радиальную нагрузку, а также воспринимает умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Эта комбинация является основной причиной, по которой этот тип встречается в таком широком спектре машин.

Дизайн тоже компактный. Его поперечное сечение тоньше, чем у роликового подшипника того же размера, что экономит место внутри торцевых крышек двигателя и корпуса коробки передач. Метрические размеры соответствуют сериям 60xx, 62xx, 68xx и 69xx, поэтому подшипники разных производителей взаимозаменяемы в одном корпусе. Размеры варьируются от миниатюрных подшипников диаметром всего несколько миллиметров до подшипников большого диаметра для тяжелых промышленных валов. Обзор доступных вариантов см. Ассортимент радиальных шарикоподшипников .

Для чего используются радиальные шарикоподшипники?

Радиальные шарикоподшипники используются везде, где вал должен вращаться с низким трением под действием радиальных и осевых сил. Пять групп приложений охватывают большинство реальных установок.

Электродвигатели и генераторы

Электродвигатели являются крупнейшим применением. Типичный двигатель переменного тока оснащен двумя радиальными шарикоподшипниками, по одному на каждом конце ротора, которые удерживают вал в центре, пока он вращается со скоростью от нескольких сотен до десятков тысяч оборотов в минуту. Подшипники выдерживают радиальную нагрузку ротора плюс любую силу ремня или муфты, а также поглощают небольшие осевые нагрузки от теплового расширения и магнитного притяжения. Низкий уровень шума имеет такое же значение, как и допустимая нагрузка, поскольку тихий подшипник снижает общий шум двигателя без дополнительного демпфирования. В небольших двигателях, вентиляторах и электронных устройствах с ограниченным радиальным пространством Компактный шарикоподшипник 6901ЗЗ является часто встречающейся спецификацией.

Оптовый компактный шарикоподшипник 6901ZZ для вентиляторов, двигателей и электронных устройств Su Нинбо Чжэньхай Хуалей подшипниковая компания, ООО. Китай оптовый компактный шарикоподшипник 6901ZZ для вентиляторов, двигателей и электронных устройств. Посмотреть продукт →

Насосы, компрессоры и общепромышленное оборудование

В насосах и компрессорах на обоих концах вала используются радиальные шарикоподшипники, которые поддерживают рабочее колесо и справляются с радиальными силами, создаваемыми давлением жидкости и отклонением вала. Серия 6205 является одним из наиболее широко используемых подшипников этого класса, используемых в центробежных насосах, редукторах, конвейерах и машинах общего назначения. Эти обязанности ценят грузоподъемность и прочную клетку выше абсолютной бесшумности; тот шарикоподшипник промышленного класса 6205ZZ предназначено для двигателей, насосов и машин, работающих в течение длительных смен. Автомобильная промышленность следует той же логике: радиальные шарикоподшипники поддерживают генераторы, валы коробок передач и ступицы колес, выдерживая как радиальные, так и поворотные нагрузки.

Оптовая продажа шарикоподшипника промышленного класса 6205ZZ для двигателей, насосов и оборудования S Нинбо Чжэньхай Хуалей подшипниковая компания, ООО. Китай оптовый шарикоподшипник промышленного класса 6205ZZ для двигателей, насосов и поставщиков оборудования ... Посмотреть продукт →

Конструкция с глубокими канавками также лучше переносит некоторую степень перекоса и отклонения вала, чем более жесткие типы подшипников, что продлевает срок службы машин, подвергающихся умеренным ударным нагрузкам.

Бытовая техника и электроинструменты

В стиральных машинах, пылесосах, кухонных комбайнах, миксерах и электрических садовых инструментах в двигателях и приводах используются маленькие радиальные шарикоподшипники. Приоритетами являются низкий уровень шума, длительный срок службы без обслуживания и низкая стоимость. Герметичные версии с резиновыми контактными уплотнениями удерживают жир и моющее средство, пыль и влагу, поэтому прибор работает годами без посещения сервисного центра. Электроинструменты усиливают удары и вибрацию; подшипник должен сохранять стабильный внутренний зазор при изменении направления нагрузки и периодических ударах.

Робототехника, автоматизация и прецизионное оборудование

Роботизированным манипуляторам, сервоприводам, энкодерам и станкам с ЧПУ требуется плавное, предсказуемое вращение с минимальным зазором. Миниатюрные радиальные шарикоподшипники являются стандартным решением, поскольку их компактная геометрия снижает инерцию, повышая точность позиционирования и скорость реакции. Та же базовая конструкция, которая выдерживает большие радиальные нагрузки в насосе, также обеспечивает вращение с низким коэффициентом трения, от которого зависят точные механизмы; наш руководство о том, как миниатюрные подшипники используются в точном машиностроении и высокоскоростных машинах объясняет, почему такая универсальность возможна.

Когда влага достигает соединения, нержавеющая сталь предотвращает коррозию. SMR148-2РС миниатюрный подшипник из нержавеющей стали предназначен для небольших двигателей и роботов, которым требуется плавное вращение и влагостойкость.

Оптовые миниатюрные подшипники SMR148-2RS идеально подходят для небольших двигателей, роботов и техники. Нинбо Чжэньхай Хуалей подшипниковая компания, ООО. Китайский оптовый миниатюрный подшипник SMR148-2RS идеально подходит для небольших двигателей, роботов и механических машин. Посмотреть продукт →

Пищевое оборудование и среды, чувствительные к гигиене

Линии пищевой промышленности, включая конвейеры, миксеры, наполнители, нарезки и упаковочные машины, подвергают подшипники воздействию воды, пара, каустических чистящих средств и кислотных ингредиентов. Хромированная сталь в таких условиях корродирует, поэтому радиальные шарикоподшипники из нержавеющей стали являются предпочтительным решением в зонах промывки. Тот же материал подходит для медицинского оборудования, диспенсеров для напитков и наружных устройств. Когда чистота имеет решающее значение, герметичные подшипники из нержавеющей стали удерживают смазку, блокируют ее проникновение и снижают риск загрязнения смазкой.

Почему радиальные шарикоподшипники являются выбором по умолчанию

Доминирование этого типа объясняется несколькими техническими и коммерческими причинами:

• Комбинированная несущая способность: глубокие дорожки качения воспринимают радиальные нагрузки плюс умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях.
• Высокая скорость: шарико-сепараторная конструкция выделяет меньше тепла, чем подшипники скольжения.
• Низкий рабочий момент и низкий уровень шума: прямые преимущества для двигателей, приборов и прецизионных инструментов.
• Компактное поперечное сечение: экономит место и вес двигателей, редукторов и ручных инструментов.
• Полная стандартизация: метрические размеры соответствуют серии ISO/DIN, что делает подшипники взаимозаменяемыми и поставляемыми из разных источников.
• Низкая стоимость при масштабировании: крупносерийное производство позволяет снизить цену за единицу продукции для OEM-покупателей.

На практике выбирайте подшипник так, чтобы эквивалентная динамическая нагрузка оставалась в пределах заявленного номинала, а ожидаемый срок службы L10 соответствовал расчетному сроку службы машины. Для большинства стандартных двигателей и редукторов подшипник не является ограничивающим компонентом: при правильной смазке и уплотнении он прослужит дольше, чем обмотка или контакт шестерни.

Как правильно выбрать радиальный шарикоподшипник

Выбор начинается с габарита: диаметр отверстия должен соответствовать шейке вала, а наружный диаметр и ширина должны соответствовать корпусу. Второй этап – нагрузка. В большинстве случаев доминирует радиальная нагрузка, но и осевая составляющая тоже имеет значение; конструкция с глубокими канавками выдерживает умеренные осевые нагрузки, тогда как большие осевые нагрузки указывают на другой тип подшипника. Скорость, рабочая температура и требуемый срок службы указаны в технических характеристиках машины.

Уплотнение и смазка

Наиболее важным эксплуатационным решением является расположение уплотнения или экрана.

Компромисс прост: резиновые уплотнения защищают подшипник от загрязнения, но увеличивают трение и снижают максимальную скорость, в то время как экранированные подшипники работают быстрее с меньшей защитой. Для двигателя, который работает много часов в день, обычно лучше всего подходит подшипник ZZ со смазкой консистентной смазкой; Насос на пыльной установке безопаснее с уплотнениями 2RS.

Материал и особенности

Хромистая сталь (GCr15 или SUJ2) является стандартным материалом и подходит для большинства применений. Нержавеющая сталь повышает устойчивость к коррозии пищевого, медицинского и морского оборудования. Наружные кольца с фланцами фиксируют подшипник в осевом отверстии корпуса без отдельного стопорного кольца, что позволяет экономить детали и механическую обработку; наш руководство по выбору фланцевого подшипника детально сравнивает варианты дизайна. Варианты со стопорным кольцом (обозначение NR) фиксируют подшипник с помощью стопорного кольца и часто используются в двигателях и малом энергетическом оборудовании. Если ни один стандартный размер не соответствует требованиям, нестандартные подшипники могут быть изготовлены по вашему чертежу, что является практичным путем для OEM-проектов с необычными ограничениями.

Поиск радиальных шарикоподшипников для производства

Покупка подшипников для производства отличается от замены вышедшей из строя детали. Покупатель продукции должен быть уверен, что каждая партия соответствует утвержденному образцу по размерам, шуму, внутреннему зазору и заполнению смазкой, и что поставщик сохраняет эту стабильность в течение многих лет. Это одна из причин, по которой OEM-производители предпочитают работать напрямую с производителем, а не с торговым посредником.

Компания, стоящая за брендом HLGS, с 2001 года специализируется на миниатюрных и малогабаритных радиальных шарикоподшипниках и позиционирует себя как надежный прямой производитель, который приветствует сотрудничество OEM и ODM. В нем говорится, что каждый продукт тестируется перед отправкой, что каждый этап производства контролируется и что его системы управления качеством соответствуют стандартам ISO 9001 и ISO/TS 16949. Когда инженер по качеству оценивает нового поставщика, полезные вопросы бывают конкретными: как измеряется шум и какие ограничения применяются? Каков план размерного отбора проб? Можно ли отследить партию по сырью и дате производства? Внутреннее оформление поставляется как CN или C3? Непосредственный производитель отвечает на эти вопросы, используя свои собственные технологические записи, а не пересылает их на другой завод.

Радиальные шарикоподшипники — не самый экзотический тип подшипников, но они являются рабочей лошадкой большинства вращающихся устройств. Сочетание грузоподъемности, скорости, низкого уровня шума, компактности, стандартизации и стоимости делает их лучшим выбором для большинства вращающихся машин. При выборе одного из четырех решений, которые определяют большую часть его срока службы, являются размер отверстия, расположение уплотнений, материал и система качества, стоящая за поставщиком. Сделайте это правильно, и подшипник обычно последний компонент, о котором вам нужно будет беспокоиться .