Шпиндельные подшипники

Шпиндельный подшипник

Шпиндельный подшипник – это однорядный радиально-упорный шарикоподшипник обладающий большой грузоподъёмностью. Из-за высоких требований к частоте вращения вала и точности его ведения, используется в механизмах с высокими радиальными нагрузками и несоосностью посадки: в шпинделях металлообрабатывающих станков, опорах насосов и мощных вентиляторах. Помимо способности выдерживать радиальную нагрузку и однонаправленную осевую нагрузку, такие подшипники могут воспринимать осевую нагрузку, действующую в двух направлениях. Для этого их устанавливают попарно по схеме «Х» или «О».

Конструкция

Как и любой радиально-упорный однорядный подшипник, шпиндельный состоит из внутреннего и наружного колец, отличающихся своей массивностью, а также телами качения в виде шариков удерживающихся массивным сепаратором с окнами. Конструкция может изготавливаться как открытой, так и с уплотнениями. Отличительными технологическими особенностями являются угол контакта, узкий порог допуска и исполнение сепаратора.

Различают 4 типа шпиндельных подшипников:

• стандартные, со стальными шариками;
• стандартные, с керамическими шариками;
• высокоскоростные, со стальными шариками;
• высокоскоростные, с керамическими шариками.

В отличие от стандартных шпиндельных, высокоскоростные подшипники имеют маленький размер тел качения и поэтому используются при работе с высокоскоростными и сверхточными механическими операциями, при малых нагрузках на смазку и небольшой температуре.

Комбинированный шпиндельный подшипник

Или как ещё его называют гибридно-керамический, это инновационный продукт, отличительной особенностью которого является керамические прецизионные тела качения, изготовленные с помощью современных подходов к обработке нитрида кремния.

Такой тип имеет ряд преимуществ

• малый размер и вес. Шарики комбинированного шпиндельного подшипника в полтора раза меньше обычного, что при использовании в высоких скоростях повышает срок службы;
• пониженное тепловое расширение и термостойкость. Такой тип выделяет гораздо меньше тепла, что создаёт экономию в их охлаждении;
• Электрическая непроводимостьи пониженный уровень вибрации, что хорошо сказывается на работе шпинделя.

Комбинированные гибридно-керамические подшипники используют в высокоскоростных шлифовальных и обрабатывающих шпиндельных станках, а так же горнодобывающих агрегатах, высокоточных инструментах, авиационных генераторах и в биотехническом оборудовании.

Уход за шпиндельным подшипником.

Для сохранности и повышения срока службы необходимо проводить его смазку и очистку. Стандартный тип подшипника шпинделя необходимо смазывать перманентной смазкой, которая заполняет пространство между кольцами и шариками и способна держаться на протяжении всего срока работы детали. Однако такая смазка портится при повышении нагрева детали, а значит, для смазки высокоскоростных станков и агрегатов она не подходит. Для их смазки применяют воздушно-масляную смазку.

Шпиндельные подшипники представляют собой неразъемные однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, состоящие из массивных наружных и внутренних колец и комплектов шариков с массивными сепараторами с окнами. Выпускаются шпиндельные подшипники открытыми и с уплотнениями.

Отличительная характеристика шпиндельных подшипников – более узкие допуски по причине самых высоких требований к точности ведения вала и частоте вращения. Шпиндельные подшипники с успехом применяются в подшипниковых опорах главных шпинделей металлообрабатывающих станков.

Изготавливаются шпиндельные подшипники в четырех исполнениях: стандартные шпиндельные подшипники со стальными или керамическими шариками, высокоскоростные шпиндельные подшипники с уплотнениями и стальными или керамическими шариками.

Шпиндельные подшипники способны воспринимать как радиальные, так и действующие в одном направлении осевые силы. Для восприятия осевых сил в двух направлениях и нагрузки опрокидывающим моментом шпиндельные подшипники следует устанавливать парами по схеме «О» или «Х».

Шпиндельные подшипники представляют собой специальное исполнение однорядных радиально-упорных шарикоподшипников, от которых шпиндельные подшипники отличаются углом контакта, допусками и исполнением сепаратора.

Шпиндельные подшипники применяются, прежде всего, в узлах, для которых требуется максимальная точность центрирования и высокая частота вращения. Наилучшим образом шпиндельные подшипники зарекомендовали себя в узлах металлорежущих станков.

Допол.обознаение                     ОПИСАНИЕ

С                                              Угол контакта 15

Е                                              Угол контакта 25

Н                                              Высокий предварительный натяг

L                                              Легкий предварительный натяг

М                                             Средний предварительный натяг

Р4S                                          Класс точности

Т                                              Массивнй сепаратор с окнами из текстолита

UL                                            Универсальное исполнение.для установки парами.

2RS                                         С обрезиненными зашитными шайбами с двух сторон

 ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА:

Шпиндельные подшипники представляют собой однорядные радиально-упорные шарикоподшипники,состоящие из массивных наружных и внутренних колец и комплектов шариков с массивными сепараторами с окнами.Такие подшипники зарекомендовали себя в подшипниковых опорах главных шпинделей металлообрабатывающих станков.

ШПИНДЕЛЬНЫЕ ПОДШИПНИКИ

  1.Стандартные шпиндельные подшипники. Конструктивных рядов В70.В719,В72. выпускаються со стальными шариками.

2.Шпиндельные подшипники с керамическими шариками.Шпиндельные подшипники НСВ70,НСВ719 и НСВ72 имеют шарики стандартных размеров из керамики(гибридные подшипники)

3.Высокоскоростные шпиндельные подшипники с уплотнениями.

Шпиндельные подшипники В70-2RS.В719-2RS.В72-2RS.НСВ70-2RS.НСВ719-2RS. И НСВ72-2RS. С обеих сторон имеют бесконтактные уплотнения.

4. Шпиндельные подшипники с керамическими шариками с уплотнениями

​

Шпиндельные подшипники:

Одним из наиболее критичных компонентов высокоскоростных шпинделей является система подшипников. Наши требования к конструкции определяют, что шпиндель должен обеспечивать высокую скорость вращения, передавать момент и мощность режущему инструменту и гарантировать приемлемую нагрузку и долговечность. Для обеспечения работоспособности шпинделя подшипники должны удовлетворять всем этим требованиям.

Высокоскоростные мотор-шпиндели выпускаются с двумя принципиально разными конструкциями подшипников.

•  контактными (шариковыми или роликовыми).

• бесконтактными (пневматическими, гидравлическими или магнитными).

 Высокоточные контактные подшипники поставляются сегодня многими фирмами. Для высокоскоростных шпинделей применяются роликовые и конические роликовые подшипники, а также шариковые подшипники с угловым контактом. Критерием выбора типа подшипника являются характеристики шпинделя.

Шариковые подшипники с угловым контактом против конических роликовых подшипников

• Шариковые подшипники с угловым контактом наиболее широко применяются в конструкциях высокоскоростных шпинделей. Эти они обязаны тому факту, что они обеспечивают точность, нагрузочную способность и скорость, требуемые для металлорежущего оборудования.

• В некоторых случаях используются роликовые подшипники из-за более высокой нагрузочной способности и жесткости. Однако эти подшипники не обеспечивают необходимой скорости вращения.

Шариковые подшипники с угловым контактом изготавливаются по спецификациям, включающим угол контакта. Угол контакта это номинальный угол между линией контакта шарик-кольцо и плоскостью, проведенной через центр шариков перпендикулярно оси подшипника. Угол контакта определяет возможное соотношение осевой нагрузки к радиальной, при условии, что первичной является радиальная нагрузка. Поставляются подшипники с углами

12°,

15°

25°.

Чем меньше угол контакта, тем больше радиальная нагрузочная способность, чем больше угол, тем больше осевая нагрузочная способность.

 Расположение подшипников:

• ТИП DF/X(Лицом к лицу)

Если подшипники смонтированы «лицом к лицу», их расположение обозначается конфигурацией «X». При такой конфигурации когда кольца сжимаются, зазор уменьшается, приводя к корректной предварительной нагрузке. Эта техника расположения не является общепринятой, в то же время она обеспечивает хорошее предварительное нагружение, так как пара подшипников нормально противостоит как осевой, так и радиальной нагрузке.

• ТИП DB/O(Спина к спине)

Наиболее распространенной является техника «спина к спине» — расположение «О» или «DB». В этой конфигурации под внутренние имеют внутренние кольца. Когда внутренние кольца сжимаются вместе, зазор уменьшается, приводя к корректной предварительной нагрузке. Эта конфигурация пригодна для большинства случаев применения и обеспечивает хорошую точность и жесткость.

• ТИП DT(Тандем)

В общем случае именно это комбинация используется в шпиндельных подшипниках. Часто два или три подшипника располагаются около переднего конца шпинделя, в то время когда еще одна пара располагается на заднем конце шпинделя. Такое расположение известно как «тандем» или «DT». Конфигурация тандем не воспринимает усилия в обоих направлениях до тех пор, пока на другом конце вала не устанавливается еще одна пара подшипников, направленных в другую сторону. Для увеличения нагрузочной способности по моменту и мощности шпинделя используются проставочные шайбы для отделения наборов подшипников. 
Это наиболее принятая конструкция в шпиндельных узлах мотор-шпинделей. Конструктор шпинделя использует два или три подшипника спереди и пару подшипников такого же размера или меньше на другом конце. Вместе эти группы подшипников создают конфигурацию DB. Подшипники монтируются на шпиндельном валу и в корпусе шпиндельного узла. 
При недостаточности усилий (в силовых шпинделях) могут устанавливаться комплекты из трех или четырех подшипников.