Допустим ли люфт в коренных подшипниках?

Радиальный люфт кореных подшипников. Коленвал с шлифовки

Опции темы

Поиск по теме

Радиальный люфт кореных подшипников. Коленвал с шлифовки

Капиталю свой тазик. Движок 21083. Вчера ставил коленвал после шлифовки на новые вкладыши, пока пробно, не смазывая маслом вкладыши и без опорных полуколец. Протянул крышки моментом 50нм. Вал легко крутится от руки и еще есть небольшой, но ощутимый радиальный люфт.
Замерил шейки кореных подшипников штангелем: 50,6 мм, что примерно соответствует первому ремонту.

Все крышки и болты на своих местах. Вкладыши заволжские 0.25.

При установке вкладышей заметил, что садятся они не точно заподлицо, а незначительно выдаются по краям (на глаз 0.07-0.1мм).

Теперь вот гадаю, в чем может быть проблема…

Капиталю свой тазик. Движок 21083. Вчера ставил коленвал после шлифовки на новые вкладыши, пока пробно, не смазывая маслом вкладыши и без опорных полуколец. Протянул крышки моментом 50нм. Вал легко крутится от руки и еще есть небольшой, но ощутимый радиальный люфт!!!
Замерил шейки кореных подшипников штангелем: 50,6 мм, что примерно соответствует первому ремонту.

Все крышки и болты на своих местах. Вкладыши заволжские 0.25.

При установке вкладышей заметил, что садятся они не точно заподлицо, а незначительно выдаются по краям (на глаз 0.07-0.1мм).

Теперь вот гадаю, в чем может быть проблема…

Люфт радиальный. Диаметр коренных шеек 50,54. Меряли зазор, болтается между 0,08 – 0,12. В допуск попадает, но уже как двигатель с пробегом. Вкладыши Дайдо Металл Русь. Мне посоветовал знакомый шлифануть торцы вкладышей. Я прошелся нулевкой, люфт коленвала ушел, но сегодня один моторист сказал, что я сделал плохо. Мол, выступают вкладыши специально, чтобы обжались, заводом делается поправка на тепловое расширение и т.п., а теперь будут проблемы с давлением масла или еще чего хуже.

Один полумесяц заменил на ремонтный, осевой люфт едва заметный сделался.

Вот думаю, оставить как есть, поршня уже вставил, собрать и обкатывать, а там будет видно. Главное чтобы движок не стуканул.

Автомобильный справочник

для настоящих автомобилистов

Подшипники качения

Подшипники качения являются одними из наиболее важных компонентов машин. К ним предъявляются высокие требования в отноше­нии нагрузочной способности и эксплуатаци­онной надежности. Подшипники качения широко применя­ются в автомобилях, например, в качестве подшипников генераторов и стартеров, сту­пичных подшипников, подшипников стоек подвески, трансмиссий, карданных валов, насосов систем охлаждения, натяжных роли­ков, систем рулевого управления, двигателей стеклоочистителей, вентиляторов и топлив­ных насосов.

Общие принципы

Тип подшипников качения

Подшипники качения обычно включают два кольца (рис. «Конструкция подшипников качения» ), сепаратор и элементы каче­ния. Элементы качения направляются сепа­ратором по дорожкам качения. В качестве элементов качения используются шарики, цилиндрические ролики, игольчатые ролики, конические ролики и самоустанавливающиеся ролики. Подшипник качения может смазы­ваться консистентной смазкой. Для защиты от попадания грязи он устанавливается с крыш­ками или прокладками.

В подшипниках качения происходит пере­дача внешнего усилия с одного кольца под­шипника на другое через элементы качения. В зависимости от основного направления нагрузки подшипники подразделяются на радиальные и осевые (упорные).

Конструктивные размеры подшипников качения

Подшипники качения являются готовыми к установке компонентами машин. Их наружные размеры приведены в стандартах DIN 623 и DIN ISO 355.

Для данного диаметра отверстия могут иметь место самые различные значения на­ружного диаметра и ширины подшипника. Для идентификации диапазонов ширины и диаметра подшипников качения использу­ются стандартизованные коды.

Допуски подшипников качения

Допуски подшипников качения стандартизо­ваны в соответствии с классами точности в стандартах ISO 492 и DIN 620. Подшипники качения нормальной точности, т.е с допуском класса РО (также называемого PN) в общем случае отвечают всем требованиями, предъ­являемым машиностроением к качеству под­шипников. Для более строгих требований стандарт предусматривает более высокие классы точности Р6, Р5, Р4, и Р2.

Таблицы допусков можно найти в катало­гах производителей подшипников качения.

Люфт подшипника качения

Люфт не установленного подшипника качения представляет собой расстояние, на которое кольца подшипника можно сдвинуть отно­сительно друг друга. Необходимо различать осевой и радиальный люфты.

Радиальный люфт определен в стандарте DIN 620, Часть 4. Нормальная категория радиаль­ного люфта — СО. В соответствии с условиями эксплуатации, такими как, например, переход­ные режимы и высокие температуры, можно использовать другие категории радиального люфта С₁ и С₂ ( СО).

Осевой люфт определяется радиальным люфтом и геометрией элементов качения и всегда приводится как справочный параметр.

Материалы подшипников качения

Кольца и элементы качения подшипников из­готавливаются из специальной легированной хромом стали (100 Cr6 (DIN 17 230) или 52100 (ASTM А295) с высокой степенью очистки и твердостью HRC 58-65.

Изготавливаются из металлического листа или пластика. Металлический сепаратор в не­больших подшипниках качения как правило изготовлен из листовой стали.

Для изготовления пластмассовых сепара­торов в большинстве случаев используется полиамид 66 (РА66). Этот материал, особенно когда он упрочнен стекловолокном, отличается превосходным сочетанием проч­ности и эластичности. Сепараторы из по­лиамида РА66, упроченного стекловолокном, пригодны для длительной работы при темпе­ратурах до 120 °С.

Для особых условий эксплуатации (очень высоких тепловых нагрузок) в качестве ма­териалов сепараторов применяются другие термопласты и дуропласты.

Выбор подшипников качения

Чтобы правильно выбрать подшипник из огромного количества вариантов, необходимо учитывать большое количество внешних фак­торов.

Критерии выбора подшипников качения

Нагрузка

Тип и размер подшипника качения обычно определяются величиной и направлением воздействующей на него нагрузки. В случае низких и средних нагрузок обычно применя­ются шарикоподшипники с глубокими дорож­ками качения. Роликовые подшипники имеют преимущества в случае высоких нагрузок и ограниченного пространства для установки. За исключением только радиально нагруженных игольчатых подшипников, роликовых подшип­ников, с цилиндрическими роликами и упорных подшипников подшипники качения могут одно­временно воспринимать радиальные и осевые нагрузки (комбинированную нагрузку). Шарикоподшипники с глубокими дорожками качения передают осевые нагрузки в обоих направлениях, в то время как радиально­упорные шарикоподшипники и конические роликоподшипники могут быть нагружены только в одном направлении.

Роликовые подшипники с цилиндрическими роликами и самоустанавливающиеся подшип­ники особенно подходят для радиальных нагру­зок и в меньшей степени для осевых нагрузок.

Скорость вращения

Шарикоподшипники с точечным контактом между элементами качения имеют более вы­сокий предел скорости вращения, чем ролико­подшипники такого же размера. Допустимая скорость вращения подшипника качения также зависит от процесса смазки. Подшипник, сма­зываемый маслом, имеет более высокий предел скорости вращения, чем подшипник, смазывае­мый консистентной смазкой.

Сборка

Существенным является также различие между подшипниками с фиксацией в осевом направ­лении и без фиксации. К нефиксированным подшипникам можно отнести конические роли­коподшипники, радиально-упорные шарикопод­шипники, роликовые подшипники с цилиндриче­скими роликами и игольчатые подшипники. Эти подшипники как правило легче собирать и разби­рать, чем фиксированные подшипники, такие как шарикоподшипники с глубокими дорожками ка­чения и самоустанавливающиеся подшипники. Во время сборки конических роликоподшипников и радиально-упорных шарикоподшипников необхо­димо отрегулировать их люфт и предварительный натяг, что всегда требует большой осторожности

Дополнительные критерии выбора

В дополнение к вышеуказанным критериям при выборе подшипника качения необхо­димо также учитывать возможность угловой регулировки с целью компенсации смещения опорных точек, плавность хода, трение и стоимость.

Схемы установки подшипников

Как правило, для направления и опоры враща­ющейся части машины требуется установить на некотором расстоянии друг от друга два подшипника. При этом имеются два важных варианта установки подшипников.

Схема с упорным и плавающим подшипниками

Два радиальных подшипника посажены на вал и в корпусе. Расстояние между двумя опорными точкам определяется переходными частями в пределах допуска. Кроме того, сле­дует учитывать, что вал и корпус нагреваются до различных температур и изготавливаются из различных материалов, поэтому расши­ряются неодинаково. Эти различия должны быть скомпенсированы в опорных точках. По этой причине один подшипник должен быть закреплен в осевом направлении, а другой дол­жен быть в этом направлении подвижен, как плавающий подшипник (см. рис. «Схема с упорным и плавающим подшипниками» ). Типичные применения схемы с упорным и плавающим подшипниками: генераторы, приводы меха­низмов рулевого управления.

В качестве упорных подшипников часто ис­пользуются однорядные шарикоподшипники с глубокими дорожками качения. В качестве пла­вающих подшипников обычно используются роликовые подшипники с цилиндрическими роликами, игольчатые подшипники и шари­коподшипники со свободным перемещением наружного кольца относительно внутреннего.

В случае высоких радиальных и осевых на­грузок, например, в качестве ступичных под­шипников также используются двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники и конические роликоподшипники.

Схема установки подшипников с предвари­тельным натягом

Схема установки подшипников с предвари­тельным натягом показана на рис. «Схема установки подшипников с предварительным натягом». Во время сборки кольцо подшипника смещается по его посадочной поверхности до тех пор, пока не будет достигнут желаемый люфт или предва­рительный натяг. Благодаря возможности регу­лировки люфта схема установки подшипников с предварительным натягом особенно хорошо подходит для применений, требующих точной регулировки, например, в трансмиссиях.

Допуски и посадки подшипниковых узлов

Подшипники качения как правило имеют отри­цательные допуски диаметра отверстия, наруж­ного диаметра и ширины, т.е. номинальный раз­мер всегда является максимальным размером.

Установка колец в опорных точках (на валу и в расточке корпуса) является важной при сборке подшипников качения. Прежде всего подшип­ники качения не должны проскальзывать в ка­сательном направлении под действием нагрузок со стороны вала или корпуса. Самым безопас­ным и легким способом обеспечить правильную установку является правильный выбор посадок и допусков с тем, чтобы нагрузочная способность подшипника могла использоваться в полной степени. В зависимости от диапазона допуска посадочного гнезда подшипника применяются свободная посадка, переходная посадка или по­садка с натягом (см. рис. «Посадки подшипников» ).

Для правильного выбора посадки крайне важно знать условия нагрузки колец подшип­ника. При этом, в зависимости от направления нагрузки и вращения колец подшипника прово­дится различие между двумя типами нагрузки:

• Нагрузка качения — кольцо вращается относительно направления нагрузки и должно быть плотно посажено;
• Сосредоточенная нагрузка — кольцо непод­вижно относительно направления нагрузки и может быть установлено с плотной под­вижной посадкой или посадкой с натягом.

Вследствие малой толщины колец подшип­ника вариации формы посадочных гнезд пере­даются на дорожки качения. Отсюда следует, что сопряженные части должны иметь как можно лучшее качество формы в отношении, например, концентричности, цилиндричности и биения.

Расчет наибольшего допустимого давления подшипника

При вычислении нагрузочной способности подшипника качения необходимо различать статическую и динамическую нагрузочную способность. Основные принципы вычисления статической нагрузочной способности приве­дены в стандарте ISO 76, а динамической на­грузочной способности — в стандарте ISO 281.

Статическая нагрузочная способность подшипника

Если подшипник качения подвергается нагрузке в неподвижном состоянии или во время вращения с низкой скоростью, т.е. при nd_m -1 (n — скорость вращения, d_m — среднее значение диа­метра расточки и наружного диаметра), считается, что на него воздействует статическая нагрузка.

Если подшипник испытывает нагрузку как в радиальном, так и в осевом направлении, эквивалентная статическая нагрузка подшип­ника Р определяется следующим образом:

Х — коэффициент радиальной нагрузки; X = 0,6 для однорядных шарикоподшип­ников с глубокими дорожками качения;

Y — коэффициент осевой нагрузки; Y = 0,5 для однорядных шарикоподшипников с глубокими дорожками качения;

F_r — радиальная нагрузка в Н;

F_a — осевая нагрузка в H.

Динамическая грузоподъемность подшипника

Вычисление динамической грузоподъемности основано на методе, приведенном в стандарте ISO 281. Эта характеристика определяет срок службы вращающегося под нагрузкой подшип­ника качения, когда рабочие поверхности могут испытывать усталость материала. При этом важной характеристикой является номинальная динамическая нагрузочная способность С. Она определяет нагрузку подшипника качения, при которой его номинальный ресурс составит один миллион оборотов.

Для вычисления номинальной долговеч­ности подшипника, в соответствии со стан­дартом ISO 281, используются следующие параметры и соотношения:

L₁₀ = 10 6 (C/P) p в оборотах,

L _10h = 10 6 /60n (C/P) p в часах, где

L₁₀ — номинальная долговечность, достигшая или превысившая 90 % ресурса идентичных подшипников из одной большой партии;

С — номинальная динамическая нагрузка в Н, указываемая в каталогах подшипников;

Р — эквивалентная грузоподъемность в Н;

p — показатель степени, p = 3 для шарикоподшипников, р = 10/3 для роликоподшипников;

n — скорость вращения в мин -1 .

Эквивалентная динамическая нагрузка Р определяется как воображаемая нагрузка, по­стоянная по величине и направлению, которая оказывает такое же влияние на срок службы подшипника, как фактические радиальная и осевая нагрузки. Она может быть определена по формуле:

Р = XF_r+ YF_a в H,

F_r — радиальная нагрузка;

F_a — осевая нагрузка.

Коэффициенты радиальной нагрузки Х и осе­вой нагрузки Y зависят от типа подшипника, размера, величины люфта и соотношения нагрузки и указаны в стандарте ISO 281 или каталогах подшипников качения.

Уточненная долговечность подшипника

В дополнение к номинальному ресурсу под­шипника в стандарте ISO 281 приводится уточненная долговечность L_na , для которой в расчет могут быть также включены пара­метры, определяющие условия эксплуатации:

a₁ — вероятностный коэффициент, например, для вероятности 90%: a₁ = 1; 95 %: a₁ = 0,62;

a₂ — коэффициент, учитывающий специальную конструкцию подшипника (внутреннюю конструкцию и материалы);

а₃ — коэффициент, учитывающий условия эксплуатации подшипника, такие как смазка и рабочая температура.

Поскольку коэффициенты а₂ и а₃ в общем случае не являются независимыми, они часто объединяются в обобщенный коэффициент трения а_2з:

Многочисленные систематические исследова­ния и практический опыт эксплуатации дают возможность количественно оценить влияние материалов и условий эксплуатации на дости­жимый срок службы подшипников качения. Изготовителями подшипников представлены диаграммы и компьютерные программы вы­числений коэффициентов а₂, а₃ и а₂₃.

Откуда появляется люфт ступичного подшипника

Добрый день, дорогие друзья! Сегодня поговорим о проблеме, которая может проявиться при диагностике передней подвески – люфт ступичного подшипника. Разберем основные причины возникновения этого люфта, должен ли быть он вообще, а если должен, то какой допустимый. К чему может привести, если запустить эту проблему и не обращать на нее внимания, каким способом его устраняют.

Также научимся правильно регулировать подшипник ступицы на примере ВАЗ 2107. Как это сделать своими руками в гараже, чем опасна неправильная регулировка. Плюс ко всему, наглядные видео ролики помогут в разборе этой темы.

Должен ли быть люфт ступичного подшипника, какой допускается

Да, люфт должен присутствовать. Если быть точнее – это тепловой зазор подшипника. Он нужен, чтобы при нагреве он мог спокойно расширяться. Как известно, во время езды ступичные подшипники испытывают большие нагрузки, они греются. Соответственно материал расширяется. Если не будет этого зазора, то увеличится износ. В результате полное разрушение сепаратора и последующее заклинивание.

В случае большого люфта, происходит разрушение. Да, они сильно греться не будут, у них будет место для теплового расширения. Но если они будут болтаться в обоймах, то будут разбиваться. В результате подшипник рассыпается, появляются удары в руль при движении. При торможении они могут исчезать.

Поэтому, небольшой люфт должен обязательно присутствовать. На разных моделях он колеблется в пределах 0,02-0,08 мм. Как говорят мастера – на грани мышечных ощущений. Его можно замерить специальным прибором или микрометром. Но он не у всех есть, а так как регулировка подшипника ступицы проводится в гаражных условиях, то будем ориентироваться «на глаз».

Из-за чего может начать люфтить подшипник

Как упоминалось выше, существует два фактора, которые приводят к появлению люфта:

1. Износ или разрушение ступичных подшипников
2. Неправильная регулировка.

С первым случаем все понятно. Но со вторым стоит уточнить. Многие замечают, что отрегулировав подшипник ступицы по мануалу, он через какое-то время вновь начинает люфтить. Это нормально, происходит обычный износ рабочих поверхностей и трущихся частей.

Через определенное время необходимо проверять и при необходимости проводить регулировку заново. Рекомендуется это делать на пробеге 5-10-20 тыс. км. Например, на Нивах ступичные подшипники считаются расходным материалом и не доживают до 50 тыс. км.

Стоит не забывать, что после замены подшипника передней ступицы, он тоже будет иметь определенный люфт. Если не обратить на это внимание, то до скорого ремонта будут считанные километры. Поэтому, обязательно проводим регулировку. Об этом подробно поговорим ниже.

Регулировка ступичного подшипника ВАЗ 2107

Рассмотрим подробно процесс на примере классики. Это будет полезно и для владельцев нивы, «копеек», всего модельного ряда классических Жигулей. Существует два способа:

1. С использованием динамометрического ключа (по мануалу), который всегда лежит наготове у всех в гаражах.
2. Народными методами, на ощупь, «на глаз». В этом случае нам пригодится только «прямые» руки и ключ на «27».

Рассмотрим оба способа

Отличие будет только в использовании спец инструмента и правильных рук.

1. Вывешиваем колесо на домкрате

2. Снимаем защитный колпачок, получаем доступ к ступичной гайке.

3. Острым предметом (тонкой отверткой, заточенным прутком) разконтриваем грани гайки. Рекомендуется заменить ее на новую. Так как после повторной регулировки, старые места обжима бортов гайки, могут не совпадать с пазами на оси поворотного кулака.

4. В случае замены новых подшипников, крутим колесо в разные стороны. Некоторые рекомендуют стукнуть по нему в вертикальной плоскости несколько раз. Это нужно, чтобы ролики новых подшипников заняли свое положение в обойме ступицы.

5. Закручиваем гайку. С использование динамометрического ключа – 1,9-2 кг/см. если без него – до упора, но без фанатизма. Вновь вращаем колесо несколько раз в разные стороны. Проверяем наличие люфта. В этом случае его не должно быть.

6. Отпускаем гайку и закручиваем ее с силой 0,7 кг. Без «модного» ключа – чуть слабее предыдущего затягивания.

7. Отпускаем регулировочную гайку на пол грани или 20 градусов. Я думаю, не у каждого получится точно высчитать эти 20 градусов. Поэтому делим грань гайки пополам, и отворачиваем ее на это расстояние.

8. Проверяем люфт, покачиванием колеса в вертикальном направлении. Люфт будет минимальный.

9. Если вы делаете это первый раз и не знаете, какой должен быть люфт, то рекомендуется чуть больше отпустить гайку и попробовать, как будет люфтить колесо. Вы сможете сравнить, стал он больше или нет. Закручиваем гайку до того момента, пока он станет еле заметным.

10. Опускаем машину с домкрата и контрим ступичную гайку. Желательно это делать именно на опущенном автомобиле. Так вы избежите еле заметного смещения регулировочной затяжки гайки. В нижнем положении колесо будет заблокировано вместе со ступицей, что исключит их проворот.

11. Проверяем наличие смазки в защитном колпачке. При необходимости меняем ее.

Видео, как самостоятельно отрегулировать передний ступичный подшипник на ВАЗ классике:

Заключение

Мы определись с люфтом ступичного подшипника, должен он быть или нет, если да – то какой. Узнали причины его возникновения. Научились правильно регулировать на примере ступицы ВАЗ 2107. Напоследок советую посмотреть видео, как самостоятельно можно все это проделать в гаражных условиях.

Внутренний зазор и предварительный натяг подшипников

Подшипники используются в конструкциях фиксирующих либо плавающих опор. Для плавающих опор применяют посадку подшипника с зазором, обеспечивающим подвижность внешнего кольца подшипника в осевом направлении (схемы а, б). Обычно плавающей делают опору, которая несёт меньшую часть радиальной нагрузки. При создании фиксирующей опоры длинного вала часто используют два подшипника для увеличения жёсткости (схема б). Температурное перемещение обеспечивается посадкой радиального шарикоподшипника с зазором (внешнее кольцо подвижно) либо применением радиального роликоподшипника с цилиндрическими роликами.

Схемы установки подшипников

Наружные и внутренние кольца фиксирующих опор неподвижны (схема в, г) в осевом направлении и препятствуют смещению вала в ту или в другую сторону. Применение фиксирующих опор допустимо при установке коротких валов враспор в условиях незначительного нагрева. Вал с фиксирующими опорами удобен при монтаже, но требует контроля линейных допусков и учёта теплового расширения, чтобы предотвратить заклинивание тел качения. Для радиально-упорных подшипников установка враспор должна включать возможность осевой регулировки.

Величина внутреннего зазора определяет взаимное расположение пары однорядных радиально-упорных шарикоподшипников. Внутренний зазор выставляют после их монтажа, причём осевую фиксацию обеспечивает второй подшипник.

Предварительный натяг

Для повышения точности и жёсткости подшипниковых узлов, устранения люфтов и улучшения виброакустических параметров, рекомендуют установку подшипников с предварительным натягом. Преднатяг, т.е. заданная осевая нагрузка, компенсирует зазоры подшипника, создаёт упругую деформацию между максимально возможным количеством тел качения подшипника и его кольцами, предотвращает их проскальзывание. Типичные примеры применения преднатяга – это небольшие быстроходные электродвигатели, шпиндели станков и т.п.

Правильно рассчитанный преднатяг может заметно увеличить долговечность подшипников шпинделя станка во всём диапазоне скоростей вращения. Величина преднатяга рассчитывается при разработке дизайна шпинделя, причём в расчёте нужно учесть сложную динамику, тепловой баланс, а также их влияние на величину натяга при высоких скоростях вращения шпинделя. Центробежные силы, действующие на тела качения, прижимают их к наружному кольцу подшипника, увеличивая преднатяг от лёгкого до среднего или сильного. Без учёта этих процессов, увеличивающих крутящий момент и нагрев подшипника, можно не продлить, а сократить срок его службы. Неверно рассчитанный преднатяг, повышенная нагрузка, нагрев и ускоренный износ тел качения уменьшают ресурс подшипника.

L – легкий преднатяг;

M – средний преднатяг;

S – сильный преднатяг.

Сегодня отсутствует единый стандарт, нормирующий преднатяг, и разные производители подшипников используют различные его определения. Код класса преднатяга может включаться в обозначения подшипников.

Способы выполнения предварительного натяга

Регулировка преднатяга выполняется двумя основными способами:

• твердый, задаётся конструкцией подшипника (п.1.2);
• пружинный, задаётся внешней пружиной(п.3).

Подшипник следует нагружать не более, чем это задано нормами эксплуатации, поскольку сила преднатяга устанавливает баланс параметров жесткость /крутящий момент / увеличение рабочей температуры.

1. Установка проставок заданной толщины между одноимёнными (наружными / внутренними) кольцами пары обычных радиально-упорных шарикоподшипников и стяжка вторых колец (внутренних / наружных соответственно) до выборки зазора между ними.
2. Применение парных радиально-упорных шарикоподшипников, соприкасающихся парой одноимённых колец, с зазором между второй парой. Стянуть кольца второй пары до выборки зазора.
3. Создание требуемой нагрузки на наружное кольцо подшипника при помощи пружины, внутреннее кольцо фиксировано. Это наиболее эффективный натяг, способный увеличить ресурс подшипника. Упругая нагрузка пружины, в отличие от жёсткой стяжки колец, оптимизирует напряжения деформации в точках касания колец и тел качения, а длинный рабочий ход пружины не только стабилизирует зазоры, но и компенсирует температурные перемещения.

Преднатяг чаще всего применяют при установке шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников, а также роликовых конических подшипников. Вследствие теплового расширения, на преднатяг и регулировку подшипника может существенно влиять температура подшипникового узла. Факторы, определяющие температуру подшипников – оптимальные смазки, нагрузки, скорости вращения, должны тщательно учитываться. Качество подшипников, их правильный монтаж и эксплуатация, обеспечивают статическую и динамическую жесткость подшипникового узла и как следствие – увеличивают срок службы.

Твердый преднатяг требует точного соблюдения разности уровней торцевых поверхностей наружного и внутреннего колец подшипника. При монтаже подшипника, крышка или гайка сжимает кольца, уравнивая их торцевые поверхности. Сила, возникшая при уравнивании торцов, эквивалентна полному статическому преднатягу подшипника. Допуски обработки торцов колец подшипников от разных производителей заметно различаются, конструкторы должны учитывать это при расчёте желаемого преднатяга. В отсутствие единого промышленного стандарта, критичные параметры допусков нередко упускают при выборе подшипника.

После сборки подшипников со свободными допусками преднатяга в узел, результирующий натяг в подшипниках может существенно измениться. В худшем случае, суммарный преднатяг может уменьшиться, что приведёт к снижению жесткости узла, уводу инструмента, падению точности, потере динамической стабильности, значительному сокращению срока службы инструмента и узла в целом. Проблема контроля и соблюдения допусков становится особо критичной при аварийных ремонтах и замене подшипников в «полевых условиях».

Пружинный преднатяг очень эффективен при малых нагрузках и больших скоростях вращения, обеспечивая оптимальную нагрузку колец подшипников, предотвращая проскальзывание тел качения и неизбежные повреждения в результате. Экспериментально определено, что роликоподшипнику нужна минимальная нагрузка, составляющая 2% C, а шарикоподшипнику – 1% C, где С – номинальная статическая и динамическая нагрузка согласно каталогу или тех. паспорту. Минимальную нагрузку следует увеличить, если на подшипник действуют большие ускорения, если скорость вращения составляет 50 % и более от предельного значения, заявленного производителем.

При скоростях вращения выше 350 000 DN (= D внутренний диаметр подшипника, мм * N скорость вращения, об/с) разгрузка может привести к аварии подшипникового узла. Кроме проскальзывания и нагрева, в подшипниках возникают другие нежелательные явления, в том числе деградация смазки, неравномерная нагрузка на тела качения, ведущая к разрушению сепаратора.

Комплекты подшипников имеют три группы зазора:

• СА – осевой зазор уменьшен;
• СВ – осевой зазор стандартный;
• СС – осевой зазор увеличен.

Комплекты подшипников имеют три группы натягов:

GA -лёгкий, GВ – средний, GC – тяжёлый.

Подшипники с предварительным натягом предназначены только для парной установки, так как возрастает риск увеличения предварительного натяга.

Таблица 1: Осевой внутренний зазор спаренных однорядных радиально-упорных шарикоподшипников установленных по О-образной или Х-образной схемам