Розуміння попереднього навантаження підшипника

Пристрої

Портативний балансир та віброаналізатор Balanset-1A.

$2,347.12 Оригінальна ціна: $2,347.12.$1,901.46Поточна ціна: $1,901.46.

Деталі

Датчик вібрації</trp-post-container

$106.96 Оригінальна ціна: $106.96.$71.30Поточна ціна: $71.30.

Деталі

Оптичний датчик (лазерний тахометр)</trp-post-container

$147.36 Оригінальна ціна: $147.36.$83.19Поточна ціна: $83.19.

Пристрої

Balanset-4</trp-post-container

$8,084.78

Деталі

Магнітна підставка Insize-60-kgf</trp-post-container

$54.67

Деталі

Світловідбиваюча стрічка</trp-post-container

$11.88

Пристрої

Динамічні ваги "Балансет-1А" OEM</trp-post-container

$2,061.90 Оригінальна ціна: $2,061.90.$1,663.78Поточна ціна: $1,663.78.

Визначення: Що таке попереднє натягування підшипника?

Попереднє натягування підшипника (також називається попереднім навантаженням або початковим навантаженням) – це контрольоване стискаюче навантаження, навмисно прикладене до підшипника для усунення внутрішнього оформлення та створюють незначний зазор між тілами кочення та кільцями. Попередній натяг забезпечує постійний контакт усіх тіл кочення з кільцями за будь-яких робочих умов, усуваючи невеликий внутрішній люфт, який би в іншому випадку існував. Це створює жорсткішу та точнішу систему підшипників із покращеним розподілом навантаження та стійкістю до вібрації.

Попередній натяг є важливим у випадках, що вимагають високої жорсткості, точного позиціонування вала або роботи зі змінними або коливальними навантаженнями. Це стандартна практика в шпинделях верстатів, точних інструментах та високошвидкісному обладнанні, де нестабільність профілактика є критично важливою.

Мета та переваги

1. Підвищена жорсткість

Основна перевага попереднього завантаження:

• Усуває зазор, який допускає прогин під навантаженням
• Всі елементи кочення контактують, розподіляючи навантаження між усіма елементами
• Жорсткість підшипника може збільшитися в 2-5 разів порівняно з підшипником без попереднього натягу
• Зменшує прогин вала та підвищує жорсткість системи

2. Покращена точність та прецизійність

• Усуває биття вала від зазору підшипника
• Забезпечує точне, повторюване позиціонування вала
• Критично важливо для прецизійного машинобудування (верстатів, вимірювальних приладів)
• Зменшує вібрація від впливів, пов'язаних з розчищенням

3. Запобігання заносу

• Забезпечує справжнє котіння елементів кочення, а не ковзання
• Особливо важливо за невеликих навантажень або високих швидкостей
• Пробуксування призводить до швидкого зносу підшипників та пошкодження поверхні
• Попередній натяг підтримує достатню контактну силу для чистого кочення

4. Зменшення шуму

• Усуває брязкіт у внутрішньому зазорі
• Забезпечує тихішу та плавнішу роботу
• Важливо для застосувань поблизу персоналу або чутливого обладнання

5. Підвищення стабільності

У динаміка ротора:

• Збільшена жорсткість підшипника підвищує критичні швидкості
• Покращує демпфування характеристики
• Запобігає нестабільності, спричиненій підшипниками
• Зменшує чутливість до зовнішньої вібрації

Типи попереднього навантаження

1. Фіксований (жорсткий) попередній натяг

Постійне попереднє навантаження незалежно від температури чи швидкості:

• Метод: Розпірки, прокладки або контргайки, встановлені в певне положення
• Характеристики: Висока жорсткість, точне керування
• Обмеження: Може збільшуватися з температурою, ризик перевантаження
• Заявки: Шпинделі верстатів, прецизійне обладнання

2. Попереднє натягування пружини (еластика)

Попередній натяг підтримується пружинами, що дозволяє теплову компенсацію:

• Метод: Хвильові пружини, шайби Бельвіль або гвинтові пружини
• Характеристики: Враховує термічний ріст без перевантаження
• Переваги: Більш толерантний до перепадів температури
• Заявки: Застосування з коливаннями температури, менш критичні вимоги до точності

Методи попереднього завантаження

Осьовий попередній натяг (найпоширеніший)

Монтаж обличчям до обличчя або спиною до спини

• Два радіально-упорні підшипники, встановлені один навпроти одного
• Осьова сила, що прикладається, зсуває підшипники разом
• Усуває осьовий зазор в обох напрямках
• Стандарт для верстатів та високоточних застосувань

Регульований попередній натяг

• Контргайка або різьбовий фіксатор, відрегульований для встановлення попереднього натягу
• Вимірюється крутним моментом, осьовою силою або підвищенням температури підшипника
• Можна регулювати під час складання або технічного обслуговування

Радіальний попередній натяг

• Натяг між кінцями та валом/корпусом створює радіальне стиснення
• Котильні елементи, стиснуті радіально між обоймами
• Менш поширений, ніж осьовий попередній натяг
• Використовується в деяких герметичних підшипниках та спеціальних застосуваннях

Вибір величини попереднього навантаження

Легке попереднє навантаження

• Сила: 1-5% номінального динамічного навантаження підшипника
• Вигоди: Покращена жорсткість з мінімальним збільшенням тертя
• Заявки: Загальне прецизійне машинобудування

Середній попередній натяг

• Сила: 5-10% динамічного рейтингу
• Вигоди: Висока жорсткість, хороша точність
• Заявки: Шпинделі верстатів, прецизійні приводи

Сильне попереднє навантаження

• Сила: 10-20% динамічного рейтингу
• Вигоди: Максимальна жорсткість та стабільність
• Обмеження: Високе тертя, виділення тепла, скорочення терміну служби
• Заявки: Надточні застосування, вимоги до низькошвидкісної високої жорсткості

Недоліки та міркування

Підвищене тертя та нагрівання

• Попереднє навантаження збільшує контактні навантаження та тертя
• Підвищення робочої температури (зазвичай на 5-20°C вище, ніж без попереднього навантаження)
• Вищі температури прискорюють деградацію мастила
• Може вимагати посиленого охолодження або змащення

Зменшений термін служби підшипника

• Попереднє навантаження збільшує робочі навантаження
• Розрахунок терміну служби підшипника повинен враховувати вплив попереднього натягу
• Надмірне попереднє навантаження може значно скоротити термін служби
• Компроміс: жорсткість/точність проти терміну служби

Термічна чутливість

• Фіксоване попереднє навантаження збільшується з підвищенням температури (диференціальне розширення)
• Може призвести до перевантаження, якщо не враховувати теплове зростання
• Попередній натяг пружини враховує температурні зміни
• Конструкція повинна враховувати діапазон робочих температур

Застосування

Де попереднє навантаження є важливим

• Шпинделі верстатів: Шліфувальні, фрезерні, токарні шпинделі, що вимагають точності та жорсткості
• Високошвидкісне обладнання: Запобігає заносу та нестабільності
• Точні прилади: Вимірювальне обладнання, оптичні системи
• Коливальні навантаження: Застосування зі зміною напрямку навантаження або змінними навантаженнями
• Моментні навантаження: Підшипники, що піддаються впливу кидних моментів

Де попереднє навантаження не рекомендується

• Застосування за високих температур (ризик теплового перевантаження)
• Дуже висока швидкість (проблеми тертя та нагрівання)
• Важкі ударні навантаження
• Коли довговічність підшипника має перевагу над жорсткістю
• Загальнопромислове застосування, де точність не є критичною

Попередній натяг підшипника – це потужний інструмент для підвищення продуктивності підшипникової системи, забезпечення підвищеної жорсткості, покращеної точності та запобігання ковзанню та нестабільності. Однак, його необхідно ретельно визначати та застосовувати, враховуючи компроміси зі збільшенням тертя, нагріванням та потенційним скороченням терміну служби, щоб досягти оптимальної продуктивності для кожного конкретного застосування.

---

← Назад до головного індексу