Радиальные зазоры в подшипниках

Зазор в подшипнике

Зазор в подшипнике определяется как расстояние, на которое наружное кольцо подшипника может быть смещено относительно внутреннего кольца, при отсутствии нагрузки.

Смещение в радиальном направлении называется радиальным зазором. (2)

Смещение в осевом направлении – осевым зазором (1)

 Зачем нужен зазор в подшипнике?

Небольшой зазор всегда необходим для избежания контакта металла с металлом в подшипнике между движущимися частями. Поэтому, прежде чем выбрать подшипник, необходимо внимательно изучить, что его окружает. Разный зазор необходим для:

- посадки с натягом;
- увеличения вала или уменьшения корпуса под воздействием температуры;
- использования в качестве вала или корпуса других материалов, например алюминия;
- компенсации номинального смещения подшипника относительно других частей.

Как классифицируется зазор в подшипниках?

С1 – зазор подшипника меньше чем С2 
С2 – зазор подшипника меньше нормального 
СN – нормальный зазор
С3 – зазор подшипника больше нормального 
С4 - зазор в подшипнике больше чем С3

По стандарту ISO, если в обозначении подшипника ничего не указано –  зазор подшипника нормальный.

Соответствие обозначений зазоров по российскому и международному обозначению

Под зазором в подшипнике понимают величину перемещения, которая образовывается при сдвиге одного кольца подшипника относительно дру­гого при определенной малой измерительной нагрузке в радиальном нап­равлении (радиальный зазор) Оти осевом (осевой зазор) Оа.

Различают три вида зазоров: начальный, посадочный и рабочий. Под начальным радиальным зазором понимают зазор подшипника в состоя­нии поставки. Замеры радиального зазора осуществляются с помощью прибора путем смещения одного из колец подшипников в крайнее его по­ложение под определенной нагрузкой, для некоторых конструктивных групп подшипников замеры радиального зазора выполняют методом под­бора щупа соответствующей зазору толщины. Для разных конструктивных групп радиальных подшипников имеются свои группы (ряды) радиальных зазоров. Каждая группа ограничена минимальной и максимальной вели­чинами допускаемого радиального зазора и обозначается номером (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, нормальная). Маркировка группы зазора выполняется на подшипнике и у паковке слева от места нанесения класса точности подшипника. Например, подшипник типа 205 класса точности 5, группы радиального зазора 8 обозначается 85-205. Наиболее распространенную группу радиальных зазоров называют нормальной. Она не имеет номера и не проставляется в условном обозначении подшипника. С таким зазором изготавливается большая часть радиальных шариковых и роликовых под­шипников, которые обеспечивают для большинства случаев при обычных посадках удовлетворительную работу подшипникового узла.

Под посадочным радиальным зазором понимают зазор, установивший­ся после монтажа подшипников. Причинами его изменения является уп­ругая деформация колец, вызванная посадочными натягами и погрешнос­тями формы посадочных мест.

Рабочим радиальным зазором называют зазор в подшипнике при уста­новившихся температурном и рабочем циклах машины. При этом из-за перепада температур он может уменьшаться или увеличиваться вслед­ствие того, какое из колец получает больше тепла. Ориентировочно раз­ницу температур нагрева наружного и внутреннего колец, влияющую на изменение внутреннего зазора, можно вычислить по формуле:

De=Dtx αx (d+D)/2

где

α =1,2*10^-5 - коэффициент линейного расширения для стали;

d- внутренний диаметр подшипника, мм;

D- наружный диаметр подшипника, мм;

Dt - разница температур между валом и корпусом, град.

Тепловое удлинение вала может увеличивать или уменьшать зазор в за­висимости от конструкции подшипника и схемы его монтажа. Зазор воз­растает пропорционально нагрузке на подшипник. С учетом этих факторов необходимо выбирать соответствующую группу радиального зазора под­шипника.. Принимают, что наиболее благоприятным рабочим зазор для радиальных шариковых подшипников является вариант, когда он близок к нулю, и даже натяг малой величины можно считать благоприятным. Но если эти подшипники воспри­нимают только осевые нагрузки, то они должны иметь увеличенный зазор, который позволяет увеличить рабочий угол контакта и, тем самым, повы­сить осевую грузоподъемность.

Роликовые подшипники с цилиндрическими, коническими и сферически­ми роликами, как правило, должны иметь небольшой рабочий зазор в узлах общего применения. Но в отдельных случаях они устанавливаются и с преднатягом как, например, роликовые подшипники с цилиндрическими роликами в точных шпинделях станков или конические роликовые подшип­ники в главной передаче автомобиля. Для удовлетворительной работы ро­ликовые сферические подшипники всегда должны иметь положительный рабочий зазор.

Подшипник с коническим отверстием имеет несколько больший началь­ный радиальный зазор, чем подшипник с цилиндрическим отверстием. Это обусловлено спецификой создания обязательного натяга посадки при мон­таже подшипников на конические шайки валов, либо на закрепительные и стяжные втулки.