Высокоскоростные подшипники

Высокая оборотистость оборудования обеспечивает качество и точность, когда речь идет об обработке изделий из металла, полимеров или дерева. На высоких оборотах работают современные системы вентиляции, компрессорное оборудование, турбины, сепараторные установки, измельчители и насосы различного назначения. Использование высокоскоростных подшипников помогает эффективней справляться с производственной задачей любой сложности.

Применение подшипников качения

Оборотистость подшипников качения может быть ограничена вследствие воздействия следующих факторов:

• превышение температурного режима (перегрев);
• неконтролируемый рост центробежной силы;
• рост контактного напряжения.

Температурный фактор является определяющим при расчете номинальных оборотов подшипников и выборе режима работы станков и машин. Имеет значение и показатель уровня предельных оборотов, учет которого актуален для оборудования, подвергающегося частой коррекции интенсивности нагрузки. Его коэффициент обычно превышает показатель номинальных оборотов, за исключением самоустанавливающихся шарикоподшипников, в которых он существенно выше. Именно поэтому выбор подшипника делается с ориентиром на меньшие значения каждого из указанных параметров.

Скорость вращения подшипника находится в зависимости от следующих факторов:

• фактический размер детали: скорость мелких деталей выше за счет снижения центробежной нагрузки и линейной скорости элементов;
• форма изделия: шарикоподшипники более скоростные;
• использование сепаратора: его наличие увеличивает скорость вращения;
• применение маловесных керамических элементов;
• тип конструкции: открытые превышают по скорости закрытые подшипники;
• качество обработки улучшает скоростные показатели;
• увеличить скорость оборотов помогает выбор смазки, лучшие показатели демонстрирует смазка на масляной основе.

Учитывая факт зависимости показателей скорости вращения от габаритов изделия, вводится специальный коэффициент (dmn), для расчета которого показатель номинальной скорости умножается на диаметр подшипника.

Конструктивные особенности высокоскоростных подшипников

Учитывая высокий уровень нагрузки и особенности использования изделий, при разработке высокоскоростных подшипников применяются:

• материалы с повышенными показателями прочности и твердости (керамика, закаленная сталь);
• шарики, уменьшенного размера;
• высокоточное оборудование, обеспечивающее качество и чистоту обработки соприкасающихся поверхностей;
• полимерные сепараторы.

Шпиндельные подшипники

К категории шпиндельных относятся изделия радиально-упорного типа с неразборной конструкцией, отличающиеся наличием массивных и высокопрочных колец. Использование шариков из керамики повышает скоростные показатели, но снижает грузоподъемность. Диаметр внутреннего кольца таких подшипников составляет от 1 до 130 мм. Изделия могут использоваться при температуре от -30 до +100ºС.

1. Гибридные подшипники SKF отличает применение облегченных шариков особой прочности, изготовленных из нитрида кремния, а также полимерных сепараторов (РЕЕК).
2. Подшипники из ряда 70 Е и 719 Е, применяемые для станочных шпинделей, отличает увеличенное число шариков, диаметр которых снижен.
3. В-тип подшипников (используются в станкостроении) ориентирован на небольшой уровень оказываемой нагрузки. Особенность их конструкции предполагает использование усиленных высоких колец в сочетании с уменьшением диаметра шариков.
4. Улучшенная серия изделий S 719 — S 70 с центрируемым сепаратором (по внешнему кольцу) и шариками с уменьшенным диаметром. Соответствуют уровню точности Р4А. Выпускаются открытого типа и с наличием уплотнителя.
5. SKF предлагает подшипники разборной серии N 10, оснащенные роликами цилиндрической формы, что придает дополнительную жесткость при достижении высоких оборотов. В них также применяется улучшенная модель пластикового сепаратора с функцией самоцентрирования.

Подшипники MacheLine

Серия MacheLine - продукт французско-японской компании NTN-SNR. Изделия находят применение в авиа и ракетостроении, отлично работают даже при достижении высоких оборотов. Сегодня потребитель может приобрести:

• подшипники категории стандарт общемашиностроительного назначения;
• изделия типа High Speed: угол контакта 17º и 25º, диметр отверстий 10-130 мм, dmn2 млн. об/мин.;
• подшипники с дополнительной системой защиты (для сложно демонтируемого оборудования): угол контакта 17º, 25º, диметр отверстия 10-130 мм, dmn5-2 млн. об/мин.;
• модель гибридного типа Hybrid: угол контакта 15º, 17º, 25 º, диаметр внутреннего кольца 10-130 мм, dmn8 млн. об/мин.;
• усиленная гибридная модель HNC с низкими показателями износа: выпуск по спецзаказу, dmn до 3м млн. об/мин.

Производитель использует сталь повышенной прочности марки XD15N и 52100, которая предварительно прошла процедуру вакуумной дегазации, предотвращающую эффект усталости металла. Точность производства соответствует стандарту ISO 4S, точность вращения - ISO 2S. Температурный максимум использования деталей составляет 120-200ºС.

Для увеличения показателей быстроходности производитель применяет следующие методы:

• предварительное натяжение, исключающее возникновение гироскопического момента;
• сокращение веса и диаметра шариков с применением материала повышенной твердости;
• выставление сепараторов по диаметру внешнего кольца;
• использование исключительно качественных марок стали;
• нанесение пластичных смазок с невысоким коэффициентом вязкости основы.

Сфера применения данного типа подшипников: станки, машины, точные инструменты, оборудование аэрокосмической отрасли.

Производитель презентует и специальную водостойкую смазку SNR Lub GV для изделий, работающих с небольшой нагрузкой на высоких оборотах (100 и более тысяч оборотов в минуту) в температурном диапазоне от -50 до +120ºС.

Подшипники Topline HVZZ

Изделия оснащаются защитными шайбами и сепараторами из полиамида. Точность обработки деталей соответствует уровню ISO6. Состав смазки позволяет выполнять работу на высокой скорости с низким уровнем шумогенерации. Технические особенности подшипников состоят в следующем:

• диаметр внутреннего кольца 10-55 мм;
• скоростной показатель (dmn) 780 тыс. об/мин.;
• температурные условия от -40 до +80ºС.

Сфера применения изделий: оборудование, используемое в пищевой и текстильной отрасли, станкостроении, производстве электродвигателей и генераторов.

Компания NSK (Япония) предлагает на рынке подшипники ультраскоростного типа (dmn 3 млн. об./мин). Высокая оборотистость достигается благодаря прочности колец, керамическим шарикам уменьшенного размера с улучшенным показателем контактов, а также сепараторов из полимерного материала высокой прочности. Эффективной работе изделия способствует подача смазки через специальную распылительную систему.

Применение высокоскоростных подшипников широкого модельного ряда оптимизирует технические возможности различного типа оборудования. Главное условие эффективного использования продукции — применение качественных смазочных материалов.