Осевая нагрузка на подшипник

Способность выдерживать воздействие разных сил — один из важнейших параметров сборочных узлов. Осевая нагрузка на подшипник действует по направлению, параллельному его осям, а радиальная — в перпендикулярном направлении, и обращена в центр вала. Тип сборочного узла и его долговечность зависят от устойчивости к разным нагрузочным силам.

В любом случае при постоянной колебательной нагрузке подшипников проявляется усталость металла при значительной наработке оборотов. По этой причине сроком службы изделия можно считать число оборотов, которое оно совершит до появления первых признаков разрушения элементов качения (иголок, шариков, роликов) или дорожек.

Какие подшипники хорошо выдерживают осевую нагрузку?

011.jpgЕсли основное воздействие на работающие сборочные узлы будет идти параллельно осям, то при подборе элемента следует обратить внимание на показатель Fa в паспорте изделия. Осевая нагрузка отлично компенсируется ударными и радиально-упорными подшипниками.

Воздействие небольшой силы смогут выдержать шариковые радиально-упорные подшипники. В их конструкции используются косые упоры, являющиеся дорожками качения, смещенными относительно центральной оси плоскости подшипникового кольца и относительно друг друга.

С более значительным осевым давлением смогут справиться роликоподшипники с коническими роликами. В этой конструкции дорожки качения находятся под наклоном. Благодаря этому решению конические ролики могут воспринимать радиальное и осевое воздействие. Высокая грузоподъемность устройства обеспечивается большой протяженностью поверхности контакта ролика с дорожкой качения.

Также для компенсации тяжелого и длительного воздействия подходят игольчатые и сферические роликоподшипники. Если влияние сил будет переменным, то инженеры рекомендуют использовать два цилиндрических или сферических упорных роликоподшипника.

Важен ли вид воздействия?

При выборе неподвижного или подвижного подшипника многие забывают о том, как именно он будет работать и воздействию каких сил будет подвергаться. Любую нагрузку можно поделить на статическую и динамическую. Статическое воздействие всегда будет меньше динамического, т. к. при всё усилие будет распределяться в одной и той же зоне недвижимого узла. Это упрощает процесс производства детали и подбор материалов.

Динамическая осевая нагрузка на подшипник распределяется равномерно между всеми элементами узла и на площади дорожек качения. При расчетах проектировщики часто опираются именно на нее в ситуациях, когда вал будет нагружаться в процессе вращения. Если же речь идёт о статическом воздействии, то при эксплуатации устройства возникают большие предпосылки к усталости металла в зоне контакта подвижных элементов. Инженерам придется тщательно подбирать материал для производства подвижных узлов. При подборе сборочных узлов кроме направленности и величины действующих на конструкцию сил надо учитывать:

  • особенности физического пространства в механизме, куда будет помещено устройство;
  • вращательную скорость;
  • способность компенсировать несоосность корпуса и вала.

Расчет осевой нагрузки подшипника

Расчет осевой нагрузки зависит от типа устройства. При этом важно помнить, что при подсчетах нельзя исключать радиальную реакцию, прилагаемую к валу в точке пересечения нормали к середине. Обязательно при проектировании узлов учитывают эквивалентное динамическое и статическое воздействие. При этом в обоих случаях для проведения подсчетов понадобятся коэффициенты радиальной и осевой нагрузки на подшипник.
При монтаже вала на двух радиальных или радиально-упорных шарикоподшипниках нерегулируемого вида сила по оси, нагружающая изделие, будет равна внешней силе, воздействующей по оси на вал. Напряжение будет переходить на шарикоподшипник, ограничивающий перемещение вала под действием данной силы.

Расчет осевой нагрузки радиально-упорного подшипника

Осевая нагрузка на подшипник в этом случае определяется с учетом осевой составляющей радиального воздействия. При этом в зависимости от формы используемых внутри сборочного узла элементов будет изменяться и формула. Рассчитать нагрузку на подшипник радиального и радиально-упорного типа с зазором, близким или равным нулю, можно по следующей формуле:

S=eFr.

е — коэффициент нагружения по оси. Он зависит от угла контакта. Чем больше этот показатель, тем большую приложенную силу сможет выдержать готовое устройство. Для конических роликоподшипников формула изменится следующим образом:

S=0,83eFr.

В большинстве случаев самостоятельно инженеру или проектировщику определять осевую нагрузку на подшипник не нужно. Она указывается в каталоге производителя изделия или в паспорте оборудования, куда будет установлен сборочный узел. При проектировании оборудования по индивидуальному заказу расчетом осевой нагрузки подшипника должна компания, которая будет заниматься производством механизма.

type-roler.jpg

На сайте компании «Ф и Ф» вы сможете подобрать подшипники с конкретными характеристиками для определенных механизмов или заказать их производство по индивидуальным чертежам и расчетам. В каталогах вы также найдете редукторы, муфты, линейные направляющие и другие элементы, необходимые для стабильной работы промышленной техники.

Запросить стоимость оборудования

Свяжемся с вами и рассчитаем индивидуальную стоимость оборудования в течение дня

Другие статьи
Предохранительные муфты
Предохранительные муфты входят в число наиболее ответственных узлов привода, обеспечивающих не только передачу крутящего момента, но и защиту оборудования от чрезмерных нагрузок и др. нештатных ситуаций. Компания «Ф и Ф», в качестве официального представителя в России, предлагает большой выбор муфт одного из ведущих мировых производителей –  компании  FLENDER.
Привод для конвейера

В организации ритмичной работы технологической цепочки промышленных предприятий конвейер играет одну из главных, если не главную роль. При правильном проектировании и использовании надежного оборудования конвейер будет приносить огромную прибыль, при недочётах и непродуманном выборе производителя и поставщика – простои и материальные убытки.

Привод прокатного стана

Придать металлу нужную форму можно разными методами. Широкое распространение получила прокатка материала. Важную роль в этом процессе играет электропривод прокатного стана. Характеристики устройства определяют скорость обработки металла, эксплуатационную надежность, величину махового момента и т. д. Электропривод прокатного стана подвергается ударной нагрузке, превосходящей номинальную нагрузку двигателей.

Вернуться к списку статей
Инжиниринг и сбыт приводной техники
и подшипниковой продукции
info@fif-group.spb.ru +7 (812) 320 90 34 +7 (812) 572 15 81
191119, г. Санкт-Петербург, ул. Тюшина, д.4, пом.6

info@fif-group.spb.ru +7 (913) 121-55-66
652507, г. Ленинск-Кузнецкий, ул. Кирова, д.165 А

info@fif-group.spb.ru +7 (919) 710 70 10 +7 (3424) 26 35 20
618400, Пермский край, г.Березники пр.Ленина, д.47, оф.301

info@fif-group.spb.ru +7 (4822) 48 31 71
г. Тверь, Коняевская, д. 12, стр. 4, 5, 6