Тепловий зазор в підшипниках

Внутрішній зазор підшипника - це відстань, на яке переміщається одне з кілець підшипника відносно іншого в радіальному або осьовому напрямках.

По суті, будь підшипника існує цей зазор, інакше тіла кочення б заклинило між кільцями внаслідок теплового розширення металу. Власне, для підшипників, що працюють в умовах підвищених температур або можливих раптових стрибків температур існує варіант зі збільшеним зазором.

Для підшипників, у яких величина внутрішнього зазору відрізняється від стандартного, введені спеціальні суфікси С1 - С5.

Суфікс
Радіальний внутрішній зазор
C1
менше, ніж C2 (практично не зустрічається у вільному продажу, як правило це спец.замовлення для заводу)
C2
менше нормального (теж досить рідко зустрічається)
CN
нормальний, використовується тільки в комбінації з буквами, що позначають зменшене або зсунене поле зазору. Найчастіше стандартний зазор в маркуванні не бере участь. Найпоширеніше виконання.
CM
зазор для підшипників електродвигунів. Взаимозаменим зі стандартним і в деяких випадках з С3
C3
більше нормального. Другий за поширеністю вид виконання.
C4
більше, ніж C3
C5
більше, ніж C4 (практично не зустрічається у вільному продажу, як правило це спец.замовлення для заводу).
Радіальний внутрішній зазор, як одну із складових, що впливає на термін служби підшипника, прийнято вважати рівним нулю, але насправді він має величину в кілька мікрометрів. Хоча циліндричні, сферичні підшипники завжди мають невеликий мінімальний зазор, через своїх конструктивних особливостей. Є серед підшипникових вузлів винятку, вузли, де потрібна підвищена жорсткість, там підшипник встановлюється з преднатягом (наприклад, опори шестерень).

Внутрішні зазори підшипників
Таблиці зазорів для окремих типів підшипників зазвичай наведені в каталогах фірм виробників. Для спарених однорядних радіально-упорних шарикопідшипників, конічних роликопідшипників, дворядних радіально-упорних шарикопідшипників і шарикопідшипників з чотирьохточковим контактом замість радіального зазору наведені величини внутрішнього осьового зазору, так як величина осьового зазору більш важлива для підшипників цих типів.

Існує безліч прикладів, зокрема, підшипники шпиндельних вузлів верстатів, опор шестерень мостів автомобілів, підшипникові вузли невеликих електродвигунів або підшипникові вузли для коливальних рухів, де потрібно негативний робочий зазор, тобто попередній натяг («преднатяг») для збільшення жорсткості підшипникового вузла або підвищення точності його обертання. Створення преднатяга, наприклад, за допомогою пружин також рекомендується в тих випадках, коли підшипники обертаються при дуже малих навантаженнях з високими швидкостями. Це потрібно для забезпечення мінімального навантаження на підшипник і запобігання пошкодження підшипника в результаті проковзування тіл кочення.

У разі використання шпиндельних радіально-упорних кулькових підшипників існує поділ за типом преднатяга – легкий, середній і важкий. Це відображається у маркуванні самого підшипника, наприклад підшипник SNR 7005CVUJ74 має легкий преднатяг (суфікс J7). Відповідно, неправильно зроблений преднатяг безпосередньо позначається на довговічності підшипників і сайту в цілому, тому що швидкості обертання таких підшипників аж ніяк не маленькі – десятки тисяч обертів у хвилину.

Перегрів, вібрація, шум, ось далеко не повний перелік наслідків неправильного преднатяга підшипників.

Для забезпечення стабільної роботи на кулькових і роликових підшипниках кочення завжди повинна діяти певна мінімальна навантаження. Підшипник без навантаження дуже швидко розіб'є вібрація. Практика показує, що на роликопідшипники повинна діяти мінімальна навантаження, відповідна 0,02 C, а на шарикопідшипники – 0,01 C. Під З розуміється стандартна навантаження статична і динамічна з каталогу або тех. опису підшипників. Важливість цієї програми мінімального навантаження зростає в тих випадках, коли підшипник схильний високим прискорень, а його частота обертання становить 50 % та більше від граничної швидкості, зазначеної в таблиці підшипників в каталозі виробника.

Более сложная ситуация с шариковыми радиально-упорными подшипниками, установленными в пару (так называемый дуплекс). Важность правильного преднатяга в данной конфигурации возрастает многократно. В практике Подшипник.ру было великое множество случаев, когда такую пару затягивали, что называется «от души», в итоге получая перегрев. Или перетягивали один подшипник, а второй из пары был недотянут, что приводило в перегреву перетянутого и вибрации недотянутого подшипника из пары. В конечном счете, подшипники или заклинивало или узел разрушался.

Тому до підбору підшипників, особливо у випадках, коли невідомо які саме підшипники стояли спочатку, треба підходити з максимальною відповідальністю. Крім розмірів підшипників непогано уточнити умови роботи – температуру (підшипника, не середовища, в якій працює підшипник), обороти, навантаження, середу.

Тільки в такому випадку можна підібрати підшипник з максимальною ефективністю.