Подшипники роликовые конические

Конические роликовые подшипники

Этот тип подшипников является стандартным видом, что позволяет использовать их в различных сферах применения благодаря распределению комбинированных нагрузок и высокому уровню работы при оптимальных скоростях.

Роликовые конические подшипники разработаны в соответствии с европейскими нормами международных стандартов и делятся на подсерии в зависимости от их наружного диаметра и высоты.

Конструкция

Конические роликовые подшипники состоят из четырех основных частей:

• внутреннего кольца в форме усеченного конуса с внутренним отверстием под вал, проходящим вдоль оси вращения и удерживающим и направляющим бортом на наружной поверхности;
• наружного кольца чашеобразной формы со сквозным коническим отверстием;
• тел качения — конических роликов вращающихся между дорожками качения внутреннего и наружного кольца;
• сепаратора, который удерживает и направляет тела качения.

Внутреннее кольцо с комплектом тел качения и сепаратором образуют внутреннее кольцо в сборе. Оно, как правило, легко может быть отделено от наружного кольца, тем самым упрощая сборку оборудования.

Благодаря геометрии конструкции и наличию наклонных дорожек качения, конические роликовые подшипники могут выдерживать комбинированные нагрузки (осевые и радиальные). Чем больше угол наклона между дорожкой качения наружного кольца и осью вращения подшипника, тем более значительную осевую нагрузку может воспринимать подшипник. Кроме того, такая конструкция позволяет осуществлять вращательные движения без скольжения роликов по дорожкам внешнего и внутреннего колец.

Контактный угол дорожек качения конических роликовых подшипников переменчивый, что позволяет компенсировать в каждом конкретном случае соотношение осевых и радиальных нагрузок применения. Чем больше угол, тем больше способность выдерживать осевые нагрузки.

В зависимости от комбинации воспринимаемых нагрузок конические роликовые подшипники разделяются на:

• радиально-упорные с углом контакта до 45 градусов, способны нести радиальные и осевые нагрузки;
• упорные с углом контакта 90 градусов, способны нести только осевые нагрузки;
• упорно-радиальные с углом контакта более 45 градусов. Предназначены для восприятия основной осевой нагрузки и незначительной радиальной. Применяются в крайне редких случаях и поэтому практически не производятся.

Для повышения грузоподъемности конструкцию конических роликоподшипников модифицируют увеличением числа комплектов тел качения (рядов), создавая однорядные, двухрядные и четырехрядные виды подшипников.

Однорядные конические роликовые подшипники являются основными и самыми распространенными типами конических подшипников. Имеют разборную конструкцию, т.е. внутренний блок, состоящий из внутреннего кольца с комплектом роликов и сепаратором, может монтироваться отдельно от наружного кольца.

Устройства способны нести радиальную и одностороннюю осевую нагрузку, выдерживать ударные нагрузки. Некоторые модели крупногабаритных однорядных конических роликоподшипников поставляются с полыми роликами и сепараторами с осями. Это позволяет комплектовать подшипники большим количеством роликов, что повышает их грузоподъемность.

Двухрядные конические роликовые подшипники состоят из двух рядов роликов, заключенных в одно наружное кольцо. Устройства способны выдерживать высокие радиальные и осевые нагрузки в обоих направлениях. Такая схема позволяет жестко закреплять подшипники, что подходит для установки подшипников в тех местах, где требуется жесткое осевое направление. Структура двухрядных подшипников позволяет экономить пространство в различных системах и, во многих случаях, такой подшипник не требует обслуживания.

Четырехрядные конические роликовые подшипники устанавливаются в комплекте и воспринимают осевые нагрузки в дополнение к усиленным радиальным нагрузкам. Поэтому обычно не требуется отдельное применение упорных подшипников. Обычно они применяются в подшипниковых узлах прокатных станов. Повышенная износостойкость и ударопрочность при усиленных нагрузках в работе прокатных станов является обязательным требованием для опорных четырехрядных подшипников.

Материалы изготовления

Элементы конических роликовых подшипников изготавливаются из высококачественных материалов, обеспечивающих длительный срок службы. Кольца и ролики изготавливаются из поверхностно или объемно упрочненных по специальной технологии подшипниковых сталей. В ряде подшипников, к которым предъявляются значительные требования по надежности и долговечности, используются компоненты из стали высокой чистоты.

Сепараторы подшипников изготавливаются из штампованного и механически обработанного металла (сталь, латунь), а также из стеклонаполненного полиамида.

Для подшипников, длительное время работающих при высоких температурах или в тяжелых условиях, рекомендуется использовать сепараторы из стали или специального термостойкого полимера. В случае сверхбольших ударных нагрузок — из латуни.

Преимущества использования конических роликовых подшипников:

• стабильность положения тел качения;
• в ненагруженном состоянии создается так называемое «чистое качение», т.е. отсутствует проскальзывание роликов относительно колец — это позволяет увеличить срок эксплуатации и снизить сопротивление вращению;
• благодаря конструкции удается максимально увеличить площадь контакта тел качения и поверхности колец и таким образом добиться более высокой грузоподъемности в сравнении с шариковыми подшипниками;
• воспринимают комбинированные нагрузки.

Недостатки

• ограниченная скорость вращения узлов, применение таких подшипников рекомендуется исключительно в тихоходных механизмах;
• устройства не предназначены для эксплуатации при осевых нагрузках.