Сферические и цилиндрические роликоподшипники

Два разных решения для разных проблем

Сферические роликоподшипники (SRB) и цилиндрические роликоподшипники (CRB) представляют собой роликоподшипники, рассчитанные на большие нагрузки, но они решают принципиально разные инженерные задачи. Понимание различия предотвращает самую дорогостоящую ошибку при выборе подшипника: выбор неправильного типа для конкретного применения.

Быстрое сравнение

Когда следует выбирать сферические роликоподшипники

Выбирайте SRB, когда:

1. Несоосность присутствует или ожидается: Возможность самовыравнивания SRB (обычно 1–2,5°) компенсирует прогиб вала, деформацию корпуса и ошибки монтажа. Это единственная и самая важная причина выбрать SRB вместо CRB.

2. Комбинированные нагрузки: Подшипник должен выдерживать значительные радиальные и осевые нагрузки одновременно. Геометрия сферических роликов естественно сочетается с обоими вариантами благодаря расположенному под углом контакту дорожек качения.

3. Тяжелые ударные нагрузки: Конструкции SRB с механически обработанными латунными сепараторами лучше выдерживают удары и вибрацию, чем CRB, в таких применениях, как дробилки и вибрационные грохоты.

4. Монтаж с коническим отверстием: SRB обычно доступны с коническими отверстиями для установки закрепительной втулки — это проще, чем запрессовка, необходимая для большинства CRB.

Типичные применения SRB: Прокатные станы металлургических комбинатов, сушилки бумагоделательных машин, горные дробилки, вибрационные грохоты, конвейерные шкивы, цементные печи, судовые гребные валы.

Когда следует выбирать цилиндрические роликоподшипники

Выбирайте CRB, когда:

1. Требуется высокая радиальная жесткость.: CRB обеспечивают более высокую радиальную жесткость, чем SRB сопоставимого размера. Линейный контакт между роликами и дорожками качения в сочетании с отсутствием сферического наружного кольца создает более жесткий подшипниковый узел.

2. Высокоскоростная работа: CRB имеют меньшее трение, чем SRB, поскольку ролики не испытывают скользящего движения на концах роликов, которое возникает в сферических подшипниках. Для высокоскоростных шпинделей и электродвигателей CRB являются стандартным выбором.

3. Требуется разборный монтаж: CRB типов NU и N имеют разъемные внутреннее и внешнее кольца. Это позволяет устанавливать кольца независимо, что является существенным преимуществом в сложных узлах, таких как редуктора, где вал и корпус собираются за отдельные операции.

4. Преимущественно радиальные нагрузки: Если осевые нагрузки минимальны или воспринимаются отдельным упорным подшипником, CRB является более эффективным выбором.

Типичные применения CRB: Промышленные редукторы, большие электродвигатели, шпиндели станков, насосы и компрессоры, крановые редукторы.

Гибридный подход

Многие промышленные машины используют оба типа:

• Редукторы: ЦРБ на быстроходном валу (радиальная жесткость, скорость) +СРБ на тихоходном валу (перекос от прогиба шестерни, комбинированные нагрузки)
• Ролики сталелитейного стана: CRB для опорных валков (чистая радиальная нагрузка, высокая жесткость) + SRB для рабочих валков (перекос, комбинированные нагрузки)
• Бумагоделательные машины: CRB на высоких скоростях + SRB на сушильных секциях (тепловое расширение, перекос)

Когда НЕ использовать SRB

• Не используйте SRB там, где основным требованием является чрезвычайно высокая радиальная жесткость — выбирайте CRB.
• Не используйте SRB там, где требуются очень высокие скорости (> 3000 об/мин для больших размеров) без надлежащего охлаждения — трение скольжения на концах роликов приводит к выделению тепла.
• Не используйте SRB в условиях чисто осевых нагрузок — выбирайте упорные подшипники.

Когда НЕ использовать CRB

• Не используйте CRB там, где существует значительная несоосность — подшипник будет испытывать краевую нагрузку и выйдет из строя.
• Не используйте CRB в качестве единственного подшипника, способного выдерживать комбинированные радиальные и осевые нагрузки, если только вы не выбрали конструкцию NJ или NUP, способную выдерживать осевую нагрузку.
• Не используйте CRB там, где тепловое расширение вала должно учитываться без осевого ограничения — для CRB более критично расположение фиксирующего/нефиксирующего подшипника.