Конические роликовые подшипники

Конические роликовые подшипники конструкция, преимущества, разновидности, критерии выбора моделей, размеры и сфера применения

Подшипники роликовые конические однорядные или двухрядные воспринимают радиальную и осевую нагрузку. Благодаря этой особенности конические роликовые подшипники используются в самых ответственных узлах автомобилей, воздушных и морских судов, металлургического оборудования, металлообрабатывающих станков.

В нашем магазине вы найдете конические роликовые подшипники любых размеров и марок. Мы поможем выбрать нужную модель и организуем доставку по Москве и в другие города России.

Как устроены подшипники конические роликовые однорядного или двухрядного типа

Типовой подшипниковый узел состоит из четырех базовых элементов:

• внешнего кольца;
• набора тел качения;
• сепаратора;
• внутреннего кольца.

Однорядные конические роликовые подшипники собирают из аналогичного набора деталей, адаптированных под конструкционные особенности подобного узла. Например, внешнее кольцо подшипника имеет стандартную цилиндрическую форму, но внутренняя беговая дорожка растачивается на конус. Тела качения (ролики) не отличаются от аналогичных элементов обычного роликоподшипника, но удерживающий их сепаратор имеет форму усеченного конуса. Такую же форму имеет внутреннее кольцо, обязательным элементом которого является бортик со стороны большего диаметра. Благодаря этим конструкционным особенностям однорядные конические роликовые подшипники воспринимают осевую и радиальную нагрузку.

Двухрядный конусный роликоподшипник собирают из колец более сложной формы. С рабочей стороны они похожи на обычные цилиндры это упрощает посадку в корпус или на вал. Но беговая дорожка для роликов растачивается под Х-образный профиль. Благодаря разным углам наклона беговых дорожек, двухрядные конические роликовые подшипники воспринимают радиальную и разнонаправленную осевую нагрузку. Двухрядные узлы компактнее парных однорядных моделей.

Преимущества конических роликовых подшипников

1. Минимальный износ колец в работе благодаря конической форме беговые дорожки подшипников самоустанавливаются относительно друг друга, гарантируя отсутствие радиального и осевого биения.
2. Низкий уровень шума отсутствие люфта в продольном и поперечном направлении гарантирует практически бесшумную работу подшипника.
3. Высокий КПД узла при высоком качестве обработки конической беговой дорожки коэффициент трения качения приближается к нулю, снижая потери крутящего момента.
4. Минимальный нагрев колец и роликов низкий коэффициент трения гарантирует незначительное тепловыделение в процессе работы.
5. Долгий срок службы роликовые подшипники не перегреваются, воспринимают радиальную и осевую нагрузку, переносят без последствий перекос валов (в разумных пределах). Такие узлы служат очень долго даже в самых жестких условиях.
6. Короткий период обкатки высокое качество обработки беговой дорожки и отсутствие проблемы с перекосом колец снижают время приработки собранного узла. При качественной смазке подшипник не создает проблем с первых минут работы.
7. Полная взаимозаменяемость деталей универсальные роликовые узлы подходят к любым подшипникам, а короткий период притирки колец повышает общую ремонтопригодность разборного подшипникового узла.
8. Простая регулировка затягивая и ослабляя ступичную гайку, мастер может выбирать возможный люфт внешнего и внутреннего кольца, устраняя предпосылки для появления вибрационной нагрузки.

Основные разновидности конических роликовых подшипников

Подшипниковый узел конического типа может воспринимать радиальную и осевую нагрузку. Чем больше угол конусности тем выше сопротивление осевой нагрузке и ниже допустимая частота вращения. Величина допустимой нагрузки и направление ее вектора определяются количеством беговых дорожек, по которым перемещаются ряды роликовых тел качения. Поэтому в ассортименте конических подшипников принято выделять:

1. Однорядную группу такие роликоподшипники воспринимают только одностороннюю осевую нагрузку. По радиальным нагрузкам ограничений нет. Установка выполняется методом натяга (запрессовки). Опорным в этом случае является только одно из колец. При установке допускается разборка узла с раздельным монтажом внешнего и внутреннего кольца. Конструкция однорядных моделей допускает регулировку радиального биения и зазора между кольцами и на этапе установки, и во время эксплуатации подшипника.
2. Двухрядную группу роликоподшипники воспринимают разнонаправленные осевые нагрузки и любые векторы радиального напряжения. Радиальное и осевое биение двухрядной модели корректируется дистанционными вкладышами, которые располагаются между внутренним и внешним кольцом. Максимальная радиальная нагрузка на двухрядную модель равна 1,7 показателя однорядного роликоподшипника с аналогичными габаритами внешнего и внутреннего кольца. Осевая нагрузка не может превышать 40 процентов от радиального показателя. Конусность беговых дорожек укладывается в промежуток 10-17 градусов.
3. Четырехрядную группу эти роликоподшипники воспринимают незначительные осевые нагрузки и огромные радиальные напряжения. Регулировку осевого и радиального биения выполняют путем замены (шлифования) дистанционных колец между наружным и внутренним блоком детали. Максимальная радиальная нагрузка на четырехрядную модель превышает аналогичный показатель однорядного роликоподшипника в три раза. Но осевые напряжения не могут быть больше 20 процентов от радиальной нагрузки.

Групповой классификацией пользуются и российские и зарубежные подшипниковые заводы. Она упоминается в ГОСТ и отраслевых стандартах. Принадлежность к одной из групп входит в список критериев, по которым отбирают узлы качения для сложных агрегатов и простых механизмов.

По каким критериям выбирают конические роликовые подшипники

На выбор роликоподшипника влияет много параметров, но самым важным из них является характер воспринимаемой нагрузки. Он определяется направлением вектора и интенсивностью сил, прикладываемых к кольцам подшипникового узла. По направлению вектора сил выбирают тип модели однорядный, двухрядный или четырехрядный. Интенсивность воздействия задает требования к прочностным характеристикам подшипника. Динамические (ударные) нагрузки вынуждают использовать максимально прочные модели.

Вторым по важности критерием является быстроходность подшипникового узла. Она определяется максимальной угловой скоростью внешнего или внутреннего кольца, при которой сохраняется точность вращения. Пределом быстродействия назначают угловые скорости, при которых возникает радиальное или осевое биение, разрушающее кольца и тела вращения. Эти скорости бывают постоянными и переменными.

К вторичным факторам относят уровень шума, стойкость к ударной нагрузке, возможность компенсации перекосов. На основе этих критериев определяют не только допустимую частоту вращения и нагрузку, но и сферу применения роликоподшипников.

Где используются подшипники конические роликовые однорядного и двухрядного типа

Совместимость с радиальными и осевыми нагрузками, а также со статическими и динамическими напряжениями позволяет задействовать конические роликоподшипники:

• в колесной втулке легкового, грузового и специального автомобиля, а также в ступицах сельскохозяйственной техники;
• в шпинделе металлообрабатывающего и деревообрабатывающего станка;
• в коробках скоростей и подач токарно-винторезных, фрезерных, шлифовальных, сверлильных станков;
• в рулевых колонках любых автомобилей;
• в редукторах отбора мощности;
• в дифференциалах и на валах коробок переключения передач.

Конические, роликовые подшипники используются в аэрокосмической отрасли, металлургическом оборудовании, в конструкциях любых тяжелонагруженных механизмов.