Шариковый подшипник — опора качения, в которой тела качения выполнены в форме шариков между внутренним и наружным кольцами. В редукторах воспринимает преимущественно радиальную и умеренную осевую нагрузку валов при высоких оборотах.
Шариковый подшипник — самая распространённая опора вала в редукторах и мотор-редукторах. Шарики контактируют с дорожками качения в точке, что даёт малое трение, высокую быстроходность и низкий нагрев. Такие подшипники ставят там, где нагрузки умеренные, а обороты и требования к КПД высоки — прежде всего на быстроходных валах.
Шариковый подшипник — это узел качения из четырёх основных деталей: наружного кольца, внутреннего кольца, комплекта шариков и сепаратора, удерживающего шарики на равном расстоянии. Точечный контакт шарика с дорожкой даёт минимальное трение качения, поэтому шариковые опоры отличаются высоким КПД и допускают большие частоты вращения. В редукторе они чаще всего стоят на быстроходном (входном) валу, где обороты доходят до 1500–3000 об/мин, а нагрузки сравнительно невелики.
Наиболее массовый тип — радиальный однорядный шариковый подшипник (серия 6xxx по ISO 15). Он воспринимает радиальную нагрузку и ограниченную осевую в обе стороны, что удобно для валов с косозубыми колёсами. Существуют также радиально-упорные, самоустанавливающиеся двухрядные и упорные шариковые исполнения.
Обозначение по ГОСТ 3189 / ISO 15 кодирует серию и внутренний диаметр. Последние две цифры при умножении на 5 дают диаметр отверстия (для номеров ≥ 04): например, 6205 — это d = 25 мм, лёгкая серия «2». Серии различаются по грузоподъёмности при одном диаметре вала.
| Тип | радиальный однорядный, серия 6xxx |
|---|---|
| Внутренний диаметр | две последние цифры × 5 (мм) |
| Стандарт | ГОСТ 3189, ISO 15 |
| Нагрузка | радиальная + умеренная осевая |
Долговечность оценивают по формуле ISO 281: L10 = (C / P)3 (в млн оборотов), где C — динамическая грузоподъёмность из каталога, P — эквивалентная нагрузка, а показатель степени 3 характерен именно для шариковых (точечный контакт). Отсюда видно: снижение нагрузки вдвое увеличивает ресурс в 8 раз. Ресурс в часах: L10h = L10·106 / (60·n), где n — обороты вала.
Конечный пользователь тип подшипника отдельно не задаёт — опоры заложены в конструкцию типоразмера. Важно другое: заявленный ресурс достигается только при корректной радиальной и осевой нагрузке на вал. Избыточная консольная нагрузка на выходной вал резко сокращает L10h, поэтому её проверяют при подборе. Ориентироваться на нагрузки и обороты удобно в калькуляторе подбора, а готовые серии смотреть в каталоге редукторов. Для соосных и планетарных серий, где шариковые опоры распространены, см. раздел соосных редукторов.
Пришлите параметры, фото шильдика или маркировку — инженер рассчитает подбор и пришлёт КП.
Получить расчётУ шарикового тела качения — шарики, контакт с дорожкой точечный, у роликового — ролики с линейным контактом. Шариковый допускает более высокие обороты и меньше греется, но при том же габарите менее грузоподъёмен. Поэтому шарики ставят на быстроходные валы, ролики — на нагруженные тихоходные.
По ISO 281: L10 = (C/P)³ млн оборотов, где C — динамическая грузоподъёмность, P — эквивалентная нагрузка. Показатель степени 3 характерен для шариковых опор. В часах: L10h = L10·10⁶/(60·n). Снижение нагрузки вдвое увеличивает ресурс в восемь раз.
6 — серия радиального однорядного шарикового подшипника, 2 — лёгкая размерная серия, 05 — код диаметра. Для номеров от 04 диаметр отверстия равен последним двум цифрам, умноженным на 5, то есть 6205 имеет внутренний диаметр 25 мм.
Радиальный однорядный шариковый подшипник воспринимает радиальную нагрузку и ограниченную осевую в обе стороны. Для преимущественно осевых или комбинированных нагрузок применяют радиально-упорные или конические подшипники. Точные значения C и C0 берут из каталога по типоразмеру.
Да, шариковые подшипники за счёт точечного контакта и малого трения допускают более высокую предельную частоту вращения, чем роликовые того же размера. Поэтому на быстроходном валу редуктора почти всегда стоят шарики — это снижает нагрев и потери.
Шариковый подшипник — опора качения с шариками в качестве тел качения, воспринимающая радиальную и умеренную осевую нагрузку вала редуктора. Отличается малым трением, высокой быстроходностью и оценивается по ресурсу L10 = (C/P)³.
В редукторах шариковый подшипник чаще всего стоит на быстроходном валу: точечный контакт даёт высокий КПД и малый нагрев при 1500–3000 об/мин. Обозначение по ГОСТ 3189 кодирует серию и диаметр (последние две цифры × 5 для номеров ≥ 04). Ресурс считают по ISO 281 с показателем степени 3.
| Формула ресурса | L10 = (C/P)³, млн об. |
|---|---|
| Стандарт | ГОСТ 3189, ISO 15/281 |
| Область | быстроходные валы, умеренные нагрузки |
Тип опор заложен в конструкцию типоразмера — задавать его отдельно не нужно. Подбор по нагрузкам и оборотам ведут в калькуляторе подбора; серии — в каталоге, замена импортных приводов — в разделе импортозамещения.
