Зазор подшипника является критическим параметром в его конструкции и применении, напрямую влияющим на срок службы подшипника, уровень шума, повышение температуры и несущую способность. Если зазор слишком мал, это может привести к перегреву, заклиниванию тел качения и увеличению трения; если зазор слишком велик, это может увеличить вибрацию и шум, уменьшить площадь опоры и снизить несущую способность подшипника. I. Зазор подшипника: 1. Определение зазора подшипника: Существует присущий зазор между внутренним кольцом, наружным кольцом и телами качения подшипника качения, обеспечивающий относительное перемещение между внутренним и наружным кольцами. В отсутствие внешних сил, когда одно кольцо зафиксировано, другое кольцо может свободно перемещаться в радиальном и осевом направлениях подшипника. Ø Радиальный зазор: Относительное перемещение внутреннего и наружного колец в радиальном направлении. Ø Осевой зазор: Относительное перемещение внутреннего и наружного колец в осевом направлении. Ø Типы зазоров: C0~C5: Стандартные классы зазоров (CN - стандартный класс, большие числа указывают на больший зазор). Специальные зазоры: такие как C9 (больше C5), C1 (меньше C0) и т. д.

2. В зависимости от состояния подшипника зазор можно разделить на следующие категории: Первоначальный зазор: зазор подшипника в свободном состоянии до установки. Монтажный зазор: зазор после установки подшипника на вал и в корпус подшипника, но до начала работы. Из-за посадки с натягом, увеличения размера внутреннего кольца, уменьшения размера наружного кольца или того и другого, монтажный зазор обычно меньше первоначального зазора. Рабочий зазор: зазор подшипника качения во время работы. Рабочий зазор изменяется из-за теплового расширения внутреннего кольца во время работы и упругой деформации между телами качения и дорожкой качения под нагрузкой.

Во-вторых, опасности неправильного зазора: Рабочий зазор является критическим показателем производительности подшипников качения, напрямую влияющим на распределение нагрузки, уровень вибрации, генерацию шума, крутящий момент трения и срок службы. Неправильный рабочий зазор может привести к серьезному повреждению оборудования. 1. Недостаточный рабочий зазор подшипника: Перегрев подшипника и повышенный шум. Когда рабочий зазор слишком мал, это может привести к отрицательному зазору (перебегу) во время фактической работы, что приведет к увеличению крутящего момента трения, который генерирует значительное тепло и может привести к перегреву и выходу подшипника из строя. Это связано с тем, что небольшой зазор препятствует плавной смазке тел качения и внутреннего и наружного колец, что приводит к износу, заеданию и даже растрескиванию подшипника, что в конечном итоге приводит к его выходу из строя. 2. Чрезмерный рабочий зазор подшипника: Повышенная вибрация и низкая точность позиционирования. Чрезмерно большой зазор уменьшает внутреннюю площадь опоры подшипника, увеличивает напряжение на контактной поверхности и сокращает срок его службы. Это также снижает эксплуатационную точность подшипника, увеличивает вибрацию и повышает уровень шума. В-третьих, выбор зазора: При выборе зазора подшипника сначала убедитесь, что зазор соответствует требованиям к производительности подшипника в конкретных условиях эксплуатации. Во-вторых, выбранный зазор должен обеспечивать длительную стабильную работу подшипника (подшипник подвергается радиальным и осевым силам во время работы). Кроме того, необходимо учитывать такие факторы, как тип, размер и посадка подшипника, чтобы определить наиболее подходящий зазор.

1. Сравнительная таблица классов зазоров (на основе ISO 5753)

Стандартные зазоры (например, C0, C2, C3, C4, C5): значение увеличивается последовательно и должно выбираться в соответствии с условиями работы:

ØC3: обычно используется в двигателях и коробках передач (средняя нагрузка, изменение температуры).ØБольшой зазор (C4/C5): высокая температура или посадка с натягом внутреннего/наружного кольца.

Основные группы выбора подшипников

Группы с большим зазором подходят для ситуаций, когда посадка с натягом между внутренним и наружным кольцами значительна, или существует большая разница температур между внутренним и наружным кольцами. Они также идеально подходят для радиальных шарикоподшипников, которые должны выдерживать высокие осевые нагрузки, улучшать самоцентрирующуюся способность, увеличивать максимальную скорость подшипника или уменьшать крутящий момент трения. Группы с малым зазором идеально подходят для применений, требующих более высокой точности вращения, строгого контроля смещения вала в отверстии корпуса и снижения вибрации и шума.

Расчет зазора

ØПосадка с натягом: Посадка с натягом между внутренним кольцом и валом уменьшит радиальный зазор, поэтому необходимо заранее рассчитать величину компенсации.

ØЭмпирическая формула: натяг × 0,6 ≈ уменьшение зазора (например, натяг 0,05 мм → уменьшение зазора около 0,03 мм).

ØТемпературный эффект: при работе температура внутреннего кольца выше, чем наружного, поэтому следует предусмотреть тепловое расширение зазора.

Первоначальный зазор и рабочий зазор можно рассчитать по формуле δff = δ - (δf + δ), где δff представляет собой эффективный внутренний зазор (в миллиметрах), δ представляет собой внутренний зазор подшипника (в миллиметрах), δf - уменьшение зазора из-за натяга (в миллиметрах), а δ - уменьшение зазора, вызванное разницей температур между внутренним и наружным кольцами (в миллиметрах).

Обнаружение зазора можно измерить с помощью таких инструментов, как щуп, индикатор, микрометр и т. д., или для предварительного суждения можно использовать метод осмотра пальцем и метод проверки гибкости вращения. При измерении убедитесь, что подшипник разгружен, и избегайте попадания примесей. 1. Метод измерения радиального зазора с помощью щупа

а. Закрепите наружное кольцо и вручную перемещайте внутреннее кольцо в радиальном направлении. б. Используйте щуп для измерения максимального зазора между дорожками качения внутреннего и наружного колец (для больших самоустанавливающихся подшипников). Метод индикатора а. Закрепите щуп индикатора перпендикулярно наружному кольцу подшипника. б. Перемещайте внутреннее кольцо вверх и вниз и записывайте диапазон колебаний стрелки (с точностью до 0,01 мм). 2. Измерение осевого зазора Сенсорный метод Используйте пальцы, чтобы проверить осевой зазор подшипника качения, который подходит для ситуаций, когда конец вала открыт. Когда конец вала закрыт или не может быть проверен пальцами по другим причинам, вы можете проверить, плавно ли вращается вал. Метод измерения Используйте щуп для проверки, выполняя ту же процедуру, что и при проверке радиального зазора с помощью щупа, но осевой зазор следует рассчитывать как c=λ/(2sinβ) c—— осевой зазор, мм; λ—— толщина щупа, мм; β—— угол конуса подшипника, (°). Метод индикатора а. Закрепите наружное кольцо и перемещайте внутреннее кольцо в осевом направлении. б. Разница в показаниях индикатора - это осевой зазор. Метод индикатора циферблата Используйте монтировку, чтобы переместить вал в его два крайних положения, и разница в показаниях индикатора циферблата - это осевой зазор подшипника. Однако усилие, прикладываемое к монтировке, не должно быть слишком сильным, так как это может вызвать упругую деформацию корпуса, даже если деформация минимальна, это может повлиять на точность измеренного осевого зазора.