Тепловой зазор подшипника

Тепловой зазор подшипника – что это и зачем нужен

Тепловой зазор подшипника представляет собой расстояние между обоймами и телами качения - шариками или роликами, благодаря которому обеспечивается свободное перемещение колец относительно друг друга в двух направлениях - радиальном и осевом.

Зазор, его еще называют люфтом, позволяет компенсировать расширение изделия под воздействием высоких температур в процессе эксплуатации, тем самым предотвращает заклинивание детали и ее преждевременный выход из строя.

Виды тепловых зазоров подшипника

Бывает двух видов:

•          Радиальный – это величина смещения колец в радиальном направлении по отношению друг к другу без приложения дополнительных усилий.
•          Осевой – величина сдвига наружного кольца по отношению к внутреннему в осевом направлении без приложения усилий

Зачем нужен тепловой зазор

Он позволяет предотвратить защемление тел качения, а также колец при эксплуатации. Также он предотвращает смещение узла относительно других элементов конструкции и компенсирует уменьшение расстояния между наружным и внутренним кольцами в результате сильного нагрева узла, при посадке с натягом или сжатии.

Зазор – важный элемент, который существенно влияет на длительную работу узла. В радиально-упорных моделях рассматривают осевые зазоры, а в радиальных нерегулируемых деталях – только радиальные. Выбор подшипника осуществляется исходя из рабочих условий, что позволяет снизить вибрацию и уменьшить шум детали в процессе эксплуатации и обеспечить равномерное распределение действующих сил между телами качения.

Группы тепловых зазоров

Выделяют три группы:

Узел с уменьшенным зазором – используют в случаях, когда необходимо повысить жесткость как в осевом, так и радиальном направлении. Обычно их применяют в скоростных конструкциях или в работе с сильным нагревом наружного кольца.

Деталь с нормальным зазором задействуют на незначительных оборотах, при этом внешнее кольцо устанавливают в корпус с люфтом, а внутренне крепят с натягом на вал. Температура внутреннего кольца превышает на 5-10C внешнее.

Подшипник с увеличенным тепловым зазором подходит для работы в условиях, где на внутреннее кольцо действуют высокие температуры или есть перекос. Так как детали зачастую работают с высокими нагрузками, то обоймы устанавливают с повышенным затягом.

Радиальный вид люфта разделяют на три вида:

•          Начальный – это зазор в детали перед его установкой.
•          Посадочный – расстояние в изделии, полученное после его установки. В этом случае внутренний диаметр внешней обоймы уменьшается, а внешний диаметр внутренней обоймы увеличивается.
•          Рабочий – образуется в процессе эксплуатации при установившейся температуре в узле. Если посадочное расстояние появляется в результате монтажа с натягом, то рабочий зазор уменьшается или увеличивается из-за температурных перепадов или под воздействием нагрузки.

Детали с увеличенным радиальным зазором обычно применяют в опорах, где кольца из-за сильных воздействий устанавливают на вал или корпус со значительным натягом, а также в опорах с сильными колебаниями температур.

Чем меньше расстояние, тем лучше точность вращения детали и больше долговечность. Стоит отметить, что подшипники без люфта не производятся, потому что при тугой посадке вследствие нагрева узел может заклинить, что приведет к поломке подшипника и простою всего оборудования.

Большую часть стандартных моделей производят по нормальной группе, это позволяет обеспечить эффективную работу детали для множества посадок и температур.

Существует несколько видов тепловых зазоров:

•          С2 (меньше нормы)
•          CN (норма)
•          С3 (выше нормы)
•          С4 (большая)
•          С5 (выше C4)

Стоит заметить, что C4 и C5 почти не встречаются в свободной продаже, они отсутствуют на складах продукции и  чаще всего их делают как спецзаказ для фабрики, завода и т.д. Они применяются только в серьезных случаях.

Чаще всего дело имеют с зазором С3, который выше нормы. Тепловой зазор С3 является самым распространенным на рынке. Их применяют в случае повышенного нагрева внутреннего кольца и если подшипник работает с большими нагрузками. Чаще всего кольца монтируют с крепким натягом.

Нет никаких проблем, если вы устанавливаете подшипник 6000-2RS-C3 и вам нужно его ставить на место, где раньше был 6000-2RS-CN. А вот в случае установки зазора, у которого внутренний диаметр больше, чем у предыдущего, новый подшипник в ближайшее время испортится и перестанет работать. Чаще всего подшипник будет использоваться при больших оборотах, поэтому ему отлично подойдет C3. Большие обороты это чересчур интенсивные работы двигателя, которая является отклонением от нормы.