Аксиальный зазор что это
6.3.4. Проверка аксиального зазора в подшипниках полого вала
Измерение аксиального зазора в подшипниках полого вала должно производиться при температуре редуктора и окружающей среды 20 +/-2°С.
Проверка производится согласно рис.28. Необходимы два измерения. При первом измерении аксиальный зазор измеряется в двух смещенных на 180° точках по диаметру. После первого измерения ось следует повернуть на 90°. Из полученных результатов измерений образуется среднее арифметическое. Аксиальный зазор в системе подшипников полого вала должен составить только 0,30 … 0,50 мм (см. рис. 3).
Аксиальный зазор замеряется путем перемещения корпуса редуктора (05) через фланец (02) от упора слева до упора справа. Допустимый аксиальный зазор подшипника полого вала 0,30 … 0,50 мм.
Замер аксиального зазора производится путем перемещения корпуса редуктора от упора до упора монтажным приспособлением с рекомендуемым плечом до1000 мм.
Замер производить в заневоленном (поджатом) состоянии.
6.3.4.1. Замер аксиального зазора блока ведомой шестерни
Аксиальный зазор блока ведомого вала производят индикатором часового типа с точностью 0,01 мм. Ножку индикатора опирают на фланцевую часть шлицевой втулки. Путём приложения усилия в плоскости оси ведомой шестерни перемещают блок. Зазор не должен превышать 0,18 мм.
Радиальный и осевой зазор подшипников
Зазор в подшипнике определяется как расстояние, на которое наружное кольцо подшипника может быть смещено относительно внутреннего кольца без приложения нагрузки.
Смещение в радиальном направлении называется радиальным зазором.
Смещение в осевом направлении – осевым зазором.
Небольшой зазор всегда необходим во избежание контакта металла с металлом в подшипнике между движущимися частями. Поэтому, прежде чем выбрать подшипник, необходимо внимательно изучить, что его окружает. Различные поля допусков при выборе зазора необходимы для компенсации:
По стандарту ISO, если в обозначении подшипника ничего не указано – зазор подшипника нормальный.
Важно!
Радиальный (домонтажный) зазор в радиальном шариковом или роликовом подшипнике регламентируется стандартом, осевой зазор не регламентируется и зависит от внутренней конструкции.
Осевой зазор/натяг в комплектах радиально-упорных подшипников (шариковых и роликовых конических) формируется при монтаже и зависит от взаимного расположения подшипников в комплекте.
ГОСТ 24810-81 устанавливает условные обозначения групп зазоров и числовые значения радиального и осевого зазоров в состоянии поставки для подшипников качения, приведенных в таблице 1.
Группы зазоров и их обозначения
ГОСТ 24810-81 не распространяется на подшипники:
Размеры зазоров для однорядных радиальных шариковых подшипников приведены в табл. 2.
Размеры зазоров для однорядных радиальных шариковых подшипников без канавок для вставления шариков с цилиндрическим отверстием
Номинальный диаметр d отверстия подшипника, мм | Размер зазора Gr, мкм | |||||||||
наим. | наиб. | наим. | наиб. | наим. | наиб. | наим. | наиб. | наим. | наиб. | |
Группа зазора | ||||||||||
6 | нормальная | 7 | 8 | 9 | ||||||
Свыше 10 до 18 включ. | 0 | 9 | 3 | 18 | 11 | 25 | 18 | 33 | 25 | 45 |
» 18 » 24 » | 0 | 10 | 5 | 20 | 13 | 28 | 20 | 36 | 28 | 48 |
» 24 » 30 » | 1 | 11 | 5 | 20 | 13 | 28 | 23 | 41 | 30 | 53 |
» 30 » 40 » | 1 | 11 | 6 | 20 | 15 | 33 | 28 | 46 | 40 | 64 |
» 40 » 50 » | 1 | 11 | 6 | 23 | 18 | 36 | 30 | 51 | 45 | 73 |
» 50 » 65 » | 1 | 15 | 8 | 28 | 23 | 43 | 38 | 61 | 55 | 90 |
» 65 » 80 » | 1 | 15 | 10 | 30 | 25 | 51 | 46 | 71 | 65 | 105 |
» 80 » 100 » | 1 | 18 | 12 | 36 | 30 | 58 | 53 | 84 | 75 | 120 |
» 100 » 120 » | 2 | 20 | 15 | 41 | 36 | 66 | 61 | 97 | 90 | 140 |
Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для шариковых радиально-упорных однорядных подшипников
Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для радиально-упорных роликовых конических однорядных подшипников
Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для двойных и сдвоенных одинарных упорных шарикоподшипников
Диаметр отверстия подшипника d, мм | Осевой зазор для типов подшипников | ||||||
8100 | 8200, 8300, | 8400, 38400 | |||||
38200, 38300 | |||||||
Свыше | До | наим. | наиб. | наим. | наиб. | наим. | наиб. |
— | 50 | 10 | 20 | 20 | 40 | — | — |
50 | 120 | 20 | 40 | 40 | 60 | 60 | 80 |
120 | 140 | 40 | 60 | 60 | 80 | 80 | 120 |
Приведенные в таблицах 3-5 значения соответствуют нормальным условиям эксплуатации, при которых температура внутренних колец радиально-упорных подшипников не превышает температуру наружных колец более чем на 10 °С, а разность температур вала и корпуса составляет
10-20 °С; рабочая частота вращения упорных подшипников не превышает половины предельно допустимой частоты вращения для подшипников данного типоразмера.
Радиальный и осевой зазор подшипников
Зазором в подшипнике называется расстояние, на которое может сместиться внешнее кольцо относительно внутреннего без воздействия внешней силы.
По направлению смещения определяют:
Классификация зазоров в подшипниках
C1 — зазор подшипника меньше С2
C2 — зазор подшипника меньше нормального
CN — нормальный зазор
C3 — зазор подшипника больше нормального
C4 — зазор подшипника больше С3
Согласно стандарту ISO, отсутствие маркировки указывает на нормальный зазор.
Стандарт устанавливает радиальный зазор в радиальном шариковом или роликовом подшипнике, в то время, как осевой зазор никак не регламентируется и зависит от внутренней конструкции.
В комплектах радиально-упорных подшипников осевой зазор/натяг образуется в процессе установки и зависит от взаимного расположения подшипников в комплекте.
Группы зазоров и их обозначения
Обозначение группы зазоров
Наименование типов подшипников
Шариковые радиальные однорядные без канавок для помещения шариков с отверстием:
Шариковые радиальные сферические двухрядные с отверстием:
Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с цилиндрическим отверстием; роликовые радиальные игольчатые с сепаратором:
— с взаимозаменяемыми деталями
— с невзаимозаменяемыми деталями
Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с коническим отверстием:
— с взаимозаменяемыми деталями
— с невзаимозаменяемыми деталями
Роликовые радиальные игольчатые без сепаратора
— 2, нормальная, 3, 4, 5
— 1, 2, нормальная, 3,4, 5
Роликовые радиальные сферические однорядные с отверстием:
— цилиндрическим
— коническим
— 1, 2, нормальная, 3, 4, 5
— 1, 2, нормальная, 3, 4, 5
Роликовые радиальные сферические двухрядные с отверстием:
Шариковые радиально-упорные двухрядные:
— с неразъемным внутренним кольцом
— с разъемным внутренним кольцом
В таблице представлены условные обозначения групп зазоров и числовые значения радиального и осевого зазоров для подшипников качения в состоянии поставки согласно ГОСТ 24810-81.
Группы обозначаются в таблице в порядке увеличения значения зазора.
Действие ГОСТ 24810-81 не распространяется на следующие подшипники:
Размеры зазоров для однорядных радиальных шариковых подшипников без канавок для помещения шариков с цилиндрическим отверстием
В таблице 3 и 4 можно ознакомиться со значениями осевых зазоров для радиально-упорных подшипников. В таблице с размерами для двойных и сдвоенных упорных шариковых подшипников. Для монтажа упорных роликовых подшипников пригодятся данные таблицы 5.
Значения в таблицах, приведенных ниже, соответствуют рабочим средам с нормальными условиями эксплуатации. Температура внутренних и внешних колец не должна разниться более, чем на 10 °С для радиально-упорных подшипников, а разница температуры вала и корпуса не должна составлять больше 20 °С. Для упорных подшипников рабочая частота вращения не должна превышать половины допустимого значения частоты вращения.
Зазоры подшипников качения
Что такое тепловой зазор в подшипниках качения?
Расстояние между кольцами и телами качения, обеспечивающее небольшую свободу перемещения колец относительно друг друга в радиальном или осевом направлениях называется тепловой зазор.
Тепловым он называется, потому что компенсирует температурное расширение деталей подшипника при нагревании во время работы и не дает подшипнику заклинить при критично высоких температурах.
Радиальный зазор подшипника
Радиальный зазор подшипника – это смещение в радиальном направлении на расстояние, на которое возможно сместить наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца подшипника без приложения усилия.
Осевой зазор подшипника
Осевой зазор подшипника – это смещение в осевом направлении, на расстояние, на которое можно сместить наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца подшипника без приложения усилия.
Для чего нужен зазор в подшипнике?
Зазор в подшипнике качения нужен для предотвращения заклинивания тел вращения (шариков, роликов) подшипника с кольцами при работе.
Этот зазор компенсирует уменьшение расстояния между внутренним и внешним кольцом подшипника.
Зазор является одним из важных факторов, влияющих на долговечность работы подшипника. При этом в радиальных (нерегулируемых) подшипниках принято рассматривать радиальные зазоры, а в радиально-упорных подшипниках, где радиальный и осевой зазор регулируются, принято рассматривать только осевой зазор. Выбор подшипника с оптимальным для данных условий эксплуатации радиальным или осевым зазором позволяет обеспечить рациональное распределение нагрузки между телами качения, максимальное уменьшение вибрации подшипника при работе, уменьшение шума, возникающего при работе подшипника.
Группы зазоров
Маркировка зазора подшипников по ГОСТ.
Подшипникам, изготовленным с радиальным зазором, соответствующим нормальной группе, дополнительное условное обозначение не присваивается.
Радиальный зазор стандартных подшипников условно характеризуется номером группы (ряда), поставленным перед обозначением подшипника.
Например, 75-313ЕШ2:
Таблица групп зазора в зависимости от типа подшипника
В таблице обозначения групп зазоров приведены в порядке увеличения значения зазора
Обозначение зазора подшипников по стандарту ISO
Подшипники, величина внутреннего зазора которых отличается от нормального, обозначаются суффиксами в маркировке подшипника C1, C2, CN, C3, C4, C5.
С1 – зазор подшипника меньше чем С2
С2 – зазор подшипника меньше нормального
СN – нормальный зазор – используется только в комбинации с буквами, обозначающими уменьшенное или смещенное поле зазора
С3 – зазор подшипника больше нормального
С4 – зазор в подшипнике больше, чем С3
С5 – зазор в подшипнике больше, чем С4
По стандарту ISO, если в обозначении подшипника ничего не указано – зазор подшипника нормальный.
Соответствие группы радиального зазора подшипников ГОСТ – ISO
Если у импортного подшипника есть класс точности и зазор, то в маркировке может отсутствовать буква С и обозначение будет выглядеть как сочетание класса и зазора с буквой P.
Со взаимозаменяемыми деталями
ISO | ГОСТ Шариковые радиальные однорядные | ГОСТ Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами и гольчатые | ГОСТ Роликовые радиально сферические двухрядные с цилиндрическими коническими отверстиями |
C1 | — | — | 1 |
C2 | 6 | — | — |
Нормальная | Нормальная | 6 | Нормальная |
С3 | 7 | 2 | 3 |
С4 | 8 | 3 | 4 |
С5 | 9 | 4 | 5 |
С невзаимозаменяемыми деталями
ISO | ГОСТ Шариковые радиальные однорядные | ГОСТ Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами и гольчатые | ГОСТ Роликовые радиально сферические двухрядные с цилиндрическими коническими отверстиями |
C1NA | — | — | — |
C2NA | — | 5 | — |
NA | — | Нормальная | — |
C3NA | — | 7 | — |
C4NA | — | 8 | — |
C5NA | — | 9 | — |
Обозначения класса точности и зазора подшипников SKF.
P63 | P6+C3 (P6 – класс тончости + С3 – увеличенный зазор) |
P62 | P6+C3 (P6 – класс тончости + С3 – увеличенный зазор) |
P52 | P6+C3 (P6 – класс тончости + С3 – увеличенный зазор) |
P43 | P6+C3 (P6 – класс тончости + С3 – увеличенный зазор) |
P51 | P6+C3 (P6 – класс тончости + С3 – увеличенный зазор) |
P41 | P6+C3 (P6 – класс тончости + С3 – увеличенный зазор) |
Регулировка зазоров в радиально-упорных подшипниках
Для нормальной работы подшипников необходимо, легкое и свободное вращение колец. Требуется создать зазоры, обеспечивающие свободное, без защемления шариков или роликов вращение подшипников. Различают два вида зазоров: радиальные и осевые. Радиальные и осевые зазоры в радиально-упорных подшипниках связаны между собой. При изменении зазора в одном направлении изменяется зазор и в другом.
Как правило, в радиально-упорных подшипниках зазоры регулируют при сборке осевым смещением колец подшипника. Осевой зазор радиально-упорных и упорных подшипников регулируют комплектом прокладок из жести, которые устанавливают у торцов наружных колец или смещением внутренних колец по шейкам вала. Регулирование зазора, в радиально-упорных подшипниках осуществляется путем изменения толщины набора металлических прокладок. Набор прокладок составляется из ряда толщин: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм. Зазор может также изменяться системой с предусмотренным регулировочным винтом, действующим на шайбу или с помощью гайки.
Измерение начального зазора в подшипниках
Под начальным (теоретическим) радиальным зазором понимают зазор подшипника в состоянии перед монтажом.
Измерение зазора производят с помощью точного оборудования путем смещения одного из колец подшипника в крайнее его положение под определенной нагрузкой.
Для некоторых типов подшипников замеры радиального зазора выполняют методом подбора щупа соответствующей зазору толщины. Измерительные щупы предназначены для точного измерения внутреннего зазора при монтаже сферических роликоподшипников. Могут изготавливаться в разных исполнениях. Например, от 0,05 до 1,00mm. или от 0,03 до 0,30 mm.
Для каждой конструктивной группы радиальных подшипников существует своя группа (ряд) радиальных зазоров. Каждая группа ограничена минимальной и максимальной величинами допускаемого радиального зазора и обозначается номером. Наибольшее распространение получила нормальная группа, которая никак не обозначается в номере подшипника.
Зазор подшипника
Одним из ключевых моментов надежной работы узлов с вращающимися деталями является подшипник. Являясь опорой, он передает нагрузку от вала на корпус или другие детали, предусмотренные конструкцией. Правильный подбор посадки и рабочего зазора является гарантией надежной работы всего механизма.
По мере усовершенствования механизмов возрастают требования к узлам трения. Воспринимая различные виды нагрузок подшипники должны обеспечить: вращение валов, соосность, обеспечивать смещение в заданных размерах от возникающих усилий продольного и поперечного направлений.
Что такое зазор и для чего он нужен
Для наиболее распространенной группы подшипников с круглыми и цилиндрическими телами качения, очень важным является наличие небольшого пространства между рабочими органами – телами вращения и обоймами (зазоры) в которых они перемещаются и которые служат для них опорой. Формы тел качения на рис.1.
Рис. 1. Конфигурация тел качения
В следствии разного диаметра наружных и внутренних колец угловая скорость перемещения по внутренней обойме тел трения – качения всегда выше, поэтому возникает неравномерный нагрев, при этом, чем выше скорость вращения, тем температура выше. По причине термического расширения металла зазор между рабочими кольцами уменьшается.
В случае небольшого (меньше нормы) зазор может сократиться до нуля, или даже перейти на работу с натягом, что неизменно вызовет интенсивный нагрев деталей всего узла.
Сюда же необходимо добавить необходимое пространство для смазки между роликами и обоймой.
Кроме величины оборотов на нагрев подшипника влияет радиальная нагрузка, чем она выше, тем больше возникает трение между роликами и обоймой вызывая повышенное трение между ними. Радиальное направление это направление силы, действующей на обойму, строго перпендикулярно оси вращения (по радиусу). Схемы нагрузок на подшипник показаны на рис.2.
Рис. 2. 1- Распределение нагрузки при увеличенном зазоре; 2- при нормальном зазоре; 3 – при предварительном натяге.
Величина зазоров
Внутренние зазоры делятся на эксплуатационный и изначальный. Зазор это максимальное перемещение внутренней или наружной обоймы относительно друг друга. Работа подшипника, превышающая температуру узла на 5-10°С считается нормальной. Для более высокой разницы требуется боле увеличенный зазор.
Конструктивно группы подшипников имеющих радиальное направление нагрузки сгруппированы в ряды по величине зазоров. Каждая группа регламентируется по максимальной и минимальной величине радиального зазора и обозначается номерами (см. табл. 1).
Рассмотрим где указывается величина зазора в обозначении подшипника:
Группы зазоров подшипников и их обозначения | |
Обозначение группы зазоров | Наименование типов подшипников |
Шариковые радиальные однорядные без канавок для вставления шариков с отверстием: | |
6, нормальная, 7, 8, 9 | цилиндрическим |
2, нормальная, 3, 4 | коническим |
Шариковые радиальные сферические двухрядные с отверстием: | |
2, нормальная, 3, 4, 5 | цилиндрическим |
2, нормальная, 3, 4, 5 | коническим |
Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с цилиндрическим отверстием; роликовые радиальные игольчатые с сепаратором: | |
1, 6, 2, 3,4 | с взаимозаменяемыми деталями |
0, 5, нормальная, 7, 8, 9 | с невзаимозаменяемыми деталями |
Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с коническим отверстием: | |
2, 1, 3, 4 | с взаимозаменяеыми деталями |
0, 5, 6, 7, 8, 9 | с невзаимозаменяемыми деталями |
Нормальная, 2 | Роликовые радиальные игольчатые без сепаратора |
Роликовые радиальные сферические однорядные с отверстием: | |
2, нормальная, 3, 4, 5 | Цилиндрическим |
1, 2, нормальная, 3, 4, 5 | Коническим |
Роликовые радиальные сферические двухрядные с отверстием: | |
1, 2, нормальная, 3, 4, 5 | цилиндрическим |
1, 2, нормальная, 3, 4, 5 | коническим |
Шариковые радиально-упорные двухрядные: | |
2, нормальная, 3, 4 | с неразъемным внутренним кольцом |
2, нормальная, 3 | с разъемным внутренним кольцом |
Размеры зазоров для однорядных радиальных шариковых подшипников без канавок для вставления шариков с цилиндрическим отверстием | ||||||||||
Номинальный диаметр d отверстия подшипника, мм | Размер зазора Gr, мкм | |||||||||
min | max | min | max | min | max | min | max | min | max | |
Группа зазора | ||||||||||
6 | нормальная | 7 | 8 | 9 | ||||||
Св. 10 до 18 включ. | 0 | 9 | 3 | 18 | 11 | 25 | 18 | 33 | 25 | 45 |
18 – 24 | 0 | 10 | 5 | 20 | 13 | 28 | 20 | 36 | 28 | 48 |
24 – 30 | 1 | 11 | 5 | 20 | 13 | 28 | 23 | 41 | 30 | 53 |
30 – 40 | 1 | 11 | 6 | 20 | 15 | 33 | 28 | 46 | 40 | 64 |
40 – 50 | 1 | 11 | 6 | 23 | 18 | 36 | 30 | 51 | 45 | 73 |
50 – 65 | 1 | 15 | 8 | 28 | 23 | 43 | 38 | 61 | 55 | 90 |
65 – 80 | 1 | 15 | 10 | 30 | 25 | 51 | 46 | 71 | 65 | 105 |
80 – 100 | 1 | 18 | 12 | 36 | 30 | 58 | 53 | 84 | 75 | 120 |
100 – 120 | 2 | 20 | 15 | 41 | 36 | 66 | 61 | 97 | 90 |
Радиальный зазор
Радиальный зазор в подшипниках это расстояние на которое перемещается одна обойма относительно другой в радиальном направлении. Эта величина получила название – радиальный люфт.
Рис. 3 Радиальный зазор
Замеры величин производятся на специальных стендах с микрометрической головкой. (см рис.4) Самый простой способ замера – щупами, подвесив изделие на горизонтальном стержне. Наружное кольцо под своим весом опуститься вниз, обозначив радиальный зазор. Определить величину которого можно соответствующим по величине щупом протолкнув его между верхней точкой шарика и зеркалом обоймы в самой нижней точке, или поставив подшипник на плиту, но тогда зазор будет замеряться по самой крайней верхней точке (см. рис. 4.).
Рис. 4. Замер радиального смещения обойм
Осевой зазор
Перемещение внутреннего кольца относительно наружного по осевому направлению называется осевой люфт ли осевой зазор (см. рис.5).
Установка осевых зазоров радиально-упорных или упорных подшипников производится регулировкой установочных шайб, которые ставят между обоймой и упором на торце вала. Рекомендуемые осевые зазоры указаны в каталогах или рекомендациях завода-производителя. Зазоры для наиболее распространенных подшипников можно посмотреть в таблицах 3,4,5.
Оптимальное значение осевого зазора, при установившемся температурном режиме подшипников равно нулю, так – как при этом отсутсвует осевое биение валов, уменьшается шум и вибрация механизма, подшипник работает без дополнительных нагрузок.
Рис 5. Осевые зазоры
Несмотря на имеющиеся таблицы по параметрам внутренних зазоров, более точные контролируемые параметры можно выяснить только у производителей. Некоторые заводы – изготовители для радиально-упорных, конических или двухрядных радиальных изделий приводят величину осевого зазора, а не радиального, так как этот параметр для подшипников наиболее важен.
Рекомендуемый осевой зазор, мкм, для шариковых радиально-упорных однорядных подшипников