В самоцентрирующихся шарикоподшипниках используется сферическая дорожка качения на внешнем кольце, позволяющая внутреннему кольцу, шарикам и сепаратору вращаться вокруг центральной точки подшипника и автоматически компенсировать смещение вала, обычно до 2,5–3 градусов в зависимости от конструкции. Двухрядные версии выдерживают более высокие радиальные нагрузки, чем однорядные, но оба имеют одно и то же основное преимущество: выдерживают прогиб вала и несоосность корпуса без преждевременного износа, который испытывают жесткие подшипники в одинаковых условиях.
Обе конфигурации имеют определяющую сферическую внешнюю дорожку качения, которая и дала самовыравнивающимся шарикоподшипникам свое название, но они различаются по грузоподъемности и типичному применению. В однорядных конструкциях между внутренним и внешним кольцами используется один ряд шариков, что обеспечивает компактность и меньшую стоимость. Двухрядные конструкции укладывают два ряда шариков рядом друг с другом внутри одной и той же сферической внешней дорожки качения, что примерно удваивает допустимую радиальную нагрузку, сохраняя при этом ту же способность к самовыравниванию.
Определяющая особенность самовыравнивающиеся шарикоподшипники Это сферическая форма, притертая к дорожке качения внешнего кольца. В отличие от стандартного радиального шарикоподшипника, в котором дорожка качения наружного кольца представляет собой прямую цилиндрическую дорожку, сферическая геометрия позволяет всему внутреннему узлу наклоняться вокруг центральной точки подшипника. Это означает, что внутреннее кольцо может следовать за отклонением вала или угловым смещением между валом и корпусом, не передавая это напряжение смещения на шарики и дорожки качения в виде неравномерного износа.
| Тип подшипника | Допуск на несоосность | Типичная причина смещения |
| Самоустанавливающийся шарикоподшипник | До 2,5–3 градусов | Прогиб вала, перекос отверстия корпуса, тепловое расширение |
| Стандартный радиальный шарикоподшипник | Минимальный, обычно менее 0,1 градуса. | Требуется точное выравнивание вала и корпуса. |
| Сферический роликовый подшипник | До 2–2,5 градусов | Приложения с большими нагрузками и аналогичными требованиями к смещению |
Допустимая радиальная и осевая нагрузка значительно различается между однорядными и двухрядными самоустанавливающимися шарикоподшипниками, а подбор правильной конфигурации в соответствии с фактическими рабочими нагрузками предотвращает как преждевременный выход из строя из-за недооценки, так и ненужные затраты из-за переоценки.
Сепаратор, который удерживает шарики на месте и сохраняет равномерное расстояние по дорожке качения, изготавливается из нескольких вариантов материалов, которые влияют на максимальную рабочую скорость и долговечность в различных условиях.
| Материал клетки | Скорость | Наилучшая подходящая среда |
| Прессованная сталь | Умеренный | Общепромышленное применение, экономически чувствительные проекты |
| Механически обработанная латунь | Высшее | Высшее-speed applications, better shock resistance |
| Полимер (нейлон или аналогичный) | Умеренный to high | Применения с низким уровнем шума, устойчивость к определенным химическим составам смазочных материалов. |
Защита от загрязнений имеет большое значение для самоустанавливающихся шарикоподшипников, используемых в пыльных, влажных или иных суровых условиях, поскольку даже хорошо спроектированный подшипник быстро выходит из строя, как только загрязнения достигают дорожки качения и шариков.
Класс точности определяет производственные допуски по таким размерам, как диаметр отверстия, внешний диаметр и точность хода, что становится все более важным по мере увеличения рабочей скорости и критичности применения.
| Класс точности | Типичный уровень допуска | Общее приложение |
| P0 (нормальный) | Стандартный допуск | Общепромышленная техника, конвейеры, сельскохозяйственное оборудование |
| П6 | Улучшенная толерантность | Станки, насосы, вращающееся оборудование средней точности. |
| Р5 и выше | Жесткая толерантность | Высокоскоростные шпиндели, прецизионное оборудование |
Команды по закупкам, закупающие самоцентрирующиеся шарикоподшипники для текущего производственного оборудования или критически важного вращающегося оборудования, обычно учитывают несколько факторов, выходящих за рамки спецификации базового каталога.
Поставщики, предоставляющие отчеты об испытаниях материалов и согласованные допуски на размеры во всех производственных циклах, снижают риск периодических сбоев в большой установленной базе подшипников.
Подшипники, предварительно заполненные высокотемпературной смазкой или смазкой с увеличенным сроком службы, сокращают частоту технического обслуживания в труднодоступных местах, снижая общую стоимость владения на протяжении всего срока службы подшипника.
Черное оксидное или специализированное покрытие продлевает срок службы во влажной среде или в условиях промывки, где стандартная отделка подшипников может преждевременно подвергнуться коррозии.
Для критически важного вращающегося оборудования незапланированный простой в ожидании замены подшипника часто обходится гораздо дороже, чем сам подшипник, поэтому время выполнения заказа поставщиком становится реальным фактором оценки.
Даже хорошо выбранный самоустанавливающийся шарикоподшипник может преждевременно выйти из строя при неправильной установке, поскольку несколько распространенных ошибок подрывают тот допуск на несоосность, который должна обеспечивать конструкция.
Интервалы плановых проверок самоцентрирующихся шарикоподшипников сильно зависят от рабочей скорости, нагрузки и воздействия окружающей среды, но в большинстве промышленных применений применимы некоторые общие правила.
| Задача обслуживания | Рекомендуемая частота |
| Мониторинг вибрации | Ежемесячно для критически важного оборудования, ежеквартально для общего использования. |
| Пополнение смазки | Согласно графику производителя, обычно каждые 6–12 месяцев при стандартном режиме работы. |
| Проверка уплотнений на предмет износа или повреждений | Каждые 6 месяцев в суровых условиях |
| Полная замена подшипников. | На основе расчетного усталостного ресурса или наблюдаемого увеличения вибрации/шума. |
Самоцентрирующиеся шарикоподшипники используются там, где ожидается отклонение вала или несоосность корпуса, например, в длинных конвейерных валах и сельскохозяйственном оборудовании, поскольку их сферическая внешняя дорожка качения позволяет подшипнику компенсировать несоосность без чрезмерного износа.
Большинство самоцентрирующихся шарикоподшипников допускают угловое смещение вала и корпуса до 2,5–3 градусов, что значительно больше, чем у стандартных радиальных шарикоподшипников.
Однорядные подшипники подходят для более легких условий эксплуатации с меньшими радиальными нагрузками, а двухрядные подшипники обеспечивают примерно вдвое большую радиальную нагрузку для более тяжелого оборудования и валов с более высокими нагрузками.
Самовыравнивающиеся шарикоподшипники обычно выдерживают меньшие осевые нагрузки по сравнению с радиальными нагрузками, поэтому для применений с преобладающим осевым усилием может потребоваться другой тип подшипника, разработанный специально для этого направления нагрузки.
Герметичные подшипники с резиновыми или синтетическими уплотнениями обеспечивают высочайшую устойчивость к загрязнениям и обычно рекомендуются для использования на открытом воздухе, в сельском хозяйстве или в условиях промывки, где постоянно возникают проблемы с попаданием пыли и влаги.
Авторское право © Ningbo Demy (D&M) Bearings Co., Ltd. Все права защищены.
OEM/ODM производители промышленных подшипников
