Особенности и области применения подшипниковых узлов

Что такое подшипниковый узел и его конструктивные особенности

Подшипниковый узел – деталь конструкции, объединяющий подшипник и его корпус. В блоке находится корпус с креплениями со встроенным подшипником качения, уплотнением и системой смазки. Корпус узлов изготовлен из серого чугуна, иногда - из композитных материалов, каучука, штампованной литой или нержавеющей стали.

Уплотнения в подшипниковых узлах предохраняют внутреннюю полость подшипника от проникновения влаги, пыли, продуктов износа, грязи и предотвращает вынос смазки из изделия. Приспособления делятся на следующие группы:

1.Контактные плотно прилегают к деталям изделия. Делятся на:

• торцевые (по-другому называют осевые) применяются для уплотнения гнёзд корпусов, предназначенных под установку подшипников. Они состоят из:

а – диск;

б – торцовые зубья;

в – неподвижная шайба;

г - резиновые кольца.

На валу установлен диск (а), которому не дают вращаться относительно вала торцовые зубья (б). Диск постоянно прижимается пружиной к укреплённой на корпусе неподвижной шайбе (в). Уплотняемая среда (жидкость, газ) просачивается через уплотнение в обоих направлениях (указаны на рисунке стрелками): через торец диска и через кольцевой зазор между диском и валом. Просачиванию через торец диска препятствует уплотнение контактом между деталями (а) и (в); просачиванию через зазор — уплотнение резиновыми кольцами (г).

• аксиальные, к которым относят:

– Манжетные применяются в подшипниковых узлах. Необходимое уплотнение достигается самоподжимающимся манжетом из резины. Данные узлы состоят из:

- - Корпуса из стойкой к воздействию ГСМ резины;

- - Стального кольца Г-образного сечения, которое выполняет роль каркаса и размещается внутри корпуса;

- - Браслетные пружины для стяжки уплотняющей части и формирования кромки манжеты.

Каркас в современных моделях устанавливается на внешней стороне корпуса посредством вулканизации, после чего шлифуется. В условиях повышенной запылённости применяются манжеты, оснащённые второй рабочей кромкой – пыльником (по-другому дубль-манжета). Манжету монтируют открытой стороной внутрь корпуса, что осуществляет подход масла. Если смазка подаётся шприцом, то манжету устанавливают открытой стороной наружу - повышенное давление отогнёт кромку манжеты и излишек вытечет наружу. Если степень масла высок или узел функционирует в загрязнённой среде, то устанавливаются две манжеты. Манжетные уплотнения функционируют при окружных скоростях до 10 м/с с температурой узла до 100°С.

• Войлочные, фетровые, кожаные кольца используют при малых окружных скоростях (до 4, 5 м/с) и температуре окружающей среды до 90°С.

• Щелевые уплотнения изготавливаются в виде 2-3 кольцевых канавок. В процессе сборки узла их забивают пластичной смазкой, которая защищает внутреннюю полость подшипника от попадания влаги и внешних загрязнений. Канавки и зазор предоставляют значительное гидравлическое сопротивление вытекающему из кор­пуса смазочному материалу. Зазор щелевых уплотнений заполняют пластинчатой смазкой, которая оберегает подшипник от пыли и влаги. Данные уплотнители применяются в сочетании с другими, т.к. не дают полной герметичности. Приспособления эксплуатируются при окружных скоро­стях до 30 м/с.

2. Бесконтактные создают условия, которые препятствуют потере смазке. К бесконтактным относят уплотнения:

• Лабиринтные. Уплотнение происходит за счёт чередования осевых зазоров малой величины, расположенных в аксиальном и осевом направлениях. Зазоры формируют извилистую узкую протяжённую щель. Кинетическая энергия гасится при попадании смазки в эту щель. Лабиринтные уплотнения функционируют в высокоскоростных изделиях с показателем, превышающим 15 м/с. В подобных уплотнениях радиальные и осевые щели изготавливают сложной формы, которая напоминает лабиринт. Они защищают от протекания жидкостей и газа через каскад щелей и камер. Например, типовая букса грузового вагона обладает четырёхкамерным лабиринтным уплотнением с зазором 0,8 мм. Уплотнения эксплуатируются при окружных скоро­стях до 30 м/с.

• Центробежные уплотнения используют центробежную силу. Подобные уплотнения применяются в узлах, окружная скорость которых превышает 8 м/с, а скорость вала > 0,5 м/с.

3. Комбинированные приспособления усиливают уплотнение. На фото ниже комбинация манжетного и лабиринтного уплотнения.

4. Кольцевые проточки (три или четыре) применяется в крышке с радиусом 1,5-2,5 мм.

5. Защитные шайбы, точёные или штампованные. При пластичном смазочном материале устанавливаются между подшипником и корпусом, а при жидком — между подшипником и валом. Для лучшего уплотнения на точёной шайбе выполняются треугольные проточки. Они удерживают масло, защищают от загрязнения и проникновения в подшипник лишней смазки.

6. Маслоотбойные кольца и канавки используются при жидком смазочном материале и высоких окружных скоростях (более 1 м/с). На валу крепится разрезное или цельное кольцо, изготавливается выступ с валом или протачиваются канавки. Центробежная сила отбрасывает масло с торчащих гребней вала в кольцевую канавку крышки. Оттуда масло через отверстия стекает в корпус.

Типы подшипниковых узлов

• Фланцевые представляют собой неразъёмную конструкцию, опорная поверхность которой располагается перпендикулярно оси вращения. Фланец выпускают прямоугольной, круглой, ромбовидной формы с двумя, тремя или четырьмя крепёжными отверстиями для болтов. Вал в подшипнике крепится винтами, зажимной втулкой или кольцом с эксцентриком. Данный узел вращается без привязки к остальным деталям. Конструкция распространена в виде подшипника карданного вала автомобилей.

• Стационарные узлы бывают неразъёмные и разъёмные. В стационарных неразъёмных корпусах опорная поверхность располагается параллельно оси вращения подшипника и крепится при помощи двух глухих отверстия. Корпусы формируются однорядными подшипниками с уплотнением, которые устанавливаются на валу винтами, зажимной втулкой или кольцом с эксцентриком. Подшипниковые узлы с неразъёмными стационарными корпусами выпускают малых размеров и с высокой несущей способностью в условиях ограниченного пространства. Конструкция разъёмных стационарных подшипниковых узлов состоит из двух частей, соединённых в плоскости, пересекающей ось вращения. Монтируются аналогично неразъёмным, что облегчает крепёж узлов вращения. Такие подшипниковые узлы заполняются двухрядными самоустанавливающимися подшипниками и несут тяжёлые нагрузки крупногабаритных машин. Массивные двухмоторные корпусы с двумя подшипниками внутри заменяют два отдельных стационарных подшипниковых узла.

• Подшипниковые узлы из нержавеющей стали применяются при производстве фармацевтических или пищевых продуктов, а за счёт монолитности конструкции их ещё используют в помещениях и цехах производства с существенной запылённостью. Узлы эксплуатируются при высоких скоростях, вибрации, коррозии.
• Кассетные изготавливается из чугуна, листовой штампованной стали и подобных материалов. Узел состоит из вала, деталей крепления. Кассетные узлы являются двухрядными коническими роликоподшипниками с установленными уплотнениями, которые в заводском исполнении имеют отрегулированный зазор и заполнены консистентной смазкой. Узлы применяются в качестве опор колёсных пар рельсового пассажирского транспорта и в колёсных парах грузовых вагонов.

• Натяжные. На торцах подобных узлов расположены две параллельные направляющие дорожки, которые передвигают узел и фиксируют его в необходимом положении.

• Опорные фиксируются на горизонтальной или вертикальной плоскости и имеют простые или резьбовые отверстия под болты. При этом плоскость крепления расположена параллельно оси вращения.
• Подвесные по конструкции похожи на опорные, но при установке монтажные подушки располагают вверху. Механизм будто свисает с опоры.

• Штампованные производятся методом штамповки и комплектуются монтажными «лапами». Узлы имеют короткое основание, фланец (овальной, круглой, треугольной или квадратной формы), двух- и трёхболтовой вариант крепежа. Корпус состоит из двух одинаковых половин, между которыми монтируются корпусные подшипники различных видов (US, YAR, SB, SA, HC, 1726 и др.). Разборные элементы корпуса изготавливаются из оцинкованной листовой стали толщиной около 2 мм. Обойма содержит увеличенные, по сравнению со стандартными, размеры. Некоторые модели выпускаются с отверстиями для доставки смазки.

Особенности подшипниковых узлов

• долгий срок службы, в т.ч.в экстремальных условиях эксплуатации: при попадании влаги, пыли, грязи, под воздействием высоких температур;
• малая чувствительность к смещению опоры, имеют систему самоцентровки и компенсации перекоса;
• высокая прочность;
• высокая скорость замены, подшипниковый узел просто и быстро крепится к основанию.

Области применения подшипниковых узлов

• Энергетика;
• Сельскохозяйственные машины;
• Строительная и горнодобывающая техника;
• Текстильные станки;
• Оборудование пищевых предприятий;
• Судостроение;
• Целлюлозно-бумажная промышленность;
• Деревообрабатывающая техника;
• Транспорт.

Купить подшипники можно в интернет-магазине “Промышленная Автоматизация”.

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.