Когда ставить самоустанавливающийся подшипниковый узел, а когда обычный

    Как довольно распространенный случай, с которым приходится сталкиваться – это неправильный выбор типа подшипникового узла без учета реальных условий связанных, с невозможностью абсолютно точного изготовления валов и посадочных мест с нулевыми допусками.

Наиболее частые ошибки при выборе и компоновке подшипниковых узлов.

    В технике приходится сталкиваться с действительностью, когда конструктора закладывают на вал три жестких точки опоры в виде подшипниковых узлов, пренебрегая погрешностью в их изготовлении в условиях реального производства. Особенно часто это происходит в результате того, что, к примеру, привод в виде редуктора не учитывается как жесткий узел. Получается, что сам редуктор крепится жестко к раме и вал имеет две жесткие точки крепления. Как следствие: биение, значительные радиальные усилия в местах крепления, серьезные повреждения оборудования и выход его из строя.

    Вторая — это неправильный выбор самого типа узла на валу с нормальной компоновкой, а именно двух точек подшипниковых узлов.

Смысл выбора простой:

• либо нужно выполнить конструкцию с особой точностью
• или заранее закладывать что она будет неидеальной — и выбираете узел, который сможет это компенсировать.

Выбирается самоустанавливающийся узел, когда он реально безальтернативен, соосность и плоскостность не идеальны, а именно

• конструкция на профиле, сварной раме, тонких кронштейнах, конструкция не обладает большой жесткостью и может играть;
• сборка без точной расточки и штифтов, отверстия с допусками, монтаж в полевых условиях;
• опоры стоят далеко друг от друга, вал длинный, когда небольшие отклонения в изготовлении превращаются в заметный перекос;
• есть удары, вибрации, переменные нагрузки, деформации от натяжения приводного ремня или цепи;
• наличие в рабочей среде пыли, грязи, влажности, что может в итоге привести к увеличению люфтов на узлах;
• возможны большие температурные перепады, тепловые расширения и сжатия приводящие к значительным изменениям геометрии конструкции;
• узел должен быть сервисно пригодным с возможностью быстрой замены без юстировки.

    Во всех этих случаях самоустанавливающийся узел компенсирует ошибки и изменения в геометрии, меньше перекосов и их компенсация конструкцией самого узла, меньше нагрев, вибрации- дольше ресурс.

Когда обычный подшипниковый узел предпочтительнее не потому, что вал изготовлен идеально, а когда важна точность и жёсткость

• требуется стабильная ось привода с минимальным биением, точными зазорами, четкая кинематика;
• узел крепится на обработанной и жесткой базе: плита, массивная станина, литой корпус с выверенными плоскостями;
• делается юстировка за счет шайб, овальных отверстий, штифтов;
• в передаче важна геометрия без биения оси, или точнее биения минимальны (пример – редукторный механизм);
• длина вала незначительна, когда за счет небольшого расстояния между подшипниковыми узлами небольшое биение не приводит к значительным отклонениям на конце вала.

    Важно учесть, что узел на обычных подшипниках будет отлично работать, но требует точности изготовления и сборки, иначе сокращенный ресурс, перегревы, вибрации и шум.

Выводы

• Если нет гарантий, что база будет ровной и соосной — берите самоустанавливающийся узел.
• Если нужна точность и жесткость при больших постоянных усилиях – обычный подшипниковый узел.

Рекомендации по выбору схемы подшипниковых двух опор, чтобы вал не закусывало из-за допусков и изменяющихся условий работы, и которая применима в большинстве случаев

• одна опора фиксирует вал (задаёт осевое положение),
• вторая опора допускает компенсацию (плавающая по оси или работает на самоустанавливающемся подшипнике).

    Это сильно снижает риски особенно на длинных валах и на рамах из профиля.

Правила установки и монтажа подшипниковых узлов

Для обычных:

• заложите регулировку с помощью овальных отверстий, шайб, пластин;
• затягивайте крепёж постепенно, при проверяйте вращение вала на плавность и равномерность хода;
• при монтаже проверяйте отсутствие перекосов и заеданий.

Для самоустанавливающихся:

• не используйте их при значительных, более 2 градусов перекосах конструкции;
• в пыльных и влажных средах проверяйте наличие и целостность уплотнений и пыльников.

Основные признаки неправильной работы подшипниковых узлов

• заметный нагрев корпуса,
• повышенный гул или шум,
• выдавливание смазки, быстрый износ уплотнений,
• неравномерность выработки приводных роликов и звездочек.

Возможные решения проблем

• перейти на самоустанавливающийся подшипниковый узел,
• пересмотреть схему компоновки, возможно сделать один фиксируемый, а один плавающий узел,
• добавить юстировку и выровнять базу.