Подшипники тонкого сечения: типы, подбор и монтаж

У вас вал 50 мм, корпус, который увеличить нельзя, и подшипник, который не встаёт. Первый рефлекс — уйти на отверстие меньшего диаметра и надеяться, что вал выдержит. Как правило, есть более удачный ход: сохранить отверстие и взять более тонкое сечение.

Показателен простой расчёт. И 6810, и 6010 устанавливаются на вал 50 мм, но 6810 занимает примерно на 80 % меньше габаритного объёма. Именно ради такой экономии места применяют тонкостенные подшипники.

Однако есть важная оговорка, ошибка в которой дорого обходится. Под названием «тонкое сечение» продают два разных семейства подшипников, и они не взаимозаменяемы. Если считать их взаимозаменяемыми, легко заказать деталь, которая не поместится в отведённом для неё пространстве.

Ключевые выводы

• Подшипник обычно считается тонкостенным, когда его радиальное сечение меньше одной четверти диаметра отверстия и меньше двух диаметров шарика (Kaydon). Это критерий соотношения размеров, а не абсолютной ширины.
• Под одним названием скрываются два семейства. Метрические серии по ISO 61800/61900 (68xx/69xx) — это тонкая размерная серия, сечение которой всё же растёт вместе с отверстием. Дюймовое семейство постоянного поперечного сечения (Kaydon Reali-Slim, RBC, Silverthin) держит одно сечение примерно от 3/4 дюйма (19 мм) до 40 дюймов (1 016 мм) по отверстию.
• Подшипники постоянного сечения выпускаются в трёх геометриях: тип C радиальный, тип A радиально-упорный и тип X с четырёхточечным контактом. Тип X воспринимает радиальную, осевую и моментную нагрузку одним рядом за счёт стрельчатых дорожек качения, поэтому один подшипник способен заменить два (Kaydon).
• Kaydon сообщает об экономии 85 % пространства и 83 % массы по сравнению с 6010 при том же отверстии. Это заявление изготовителя для одного типоразмера.
• Исход решает монтаж. Тонкое кольцо принимает форму своей посадочной поверхности, поэтому круглость вала должна соответствовать радиальному биению кольца, а плоскостность посадочного торца — его торцевому биению (Kaydon).
• Не сравнивайте грузоподъёмность разных поставщиков. Допущения, на которых построен расчёт по ISO 281, для тонких сечений не выполняются, и опубликованная грузоподъёмность одной и той же детали варьируется от 150 до 558 фунтов (0,67–2,48 кН) в зависимости от того, кто её считал.

Что такое подшипник тонкого сечения?

Подшипник тонкого сечения — это подшипник, радиальное сечение которого непропорционально мало относительно его отверстия. Рабочий критерий количественный: радиальное сечение меньше одной четверти диаметра отверстия и меньше двух диаметров тела качения (Kaydon).

Обратите внимание, что определение задано соотношением, а не размером. Сечение 6 мм является тонким при отверстии 50 мм и ничем не выделяется при отверстии 10 мм. «Тонкое» вообще что-то значит только относительно вала, который подшипник должен охватить.

Соотношение важно из-за того, как масштабируются обычные подшипники. В стандартной серии вместе с отверстием растут и радиальное сечение, и диаметр шарика, поэтому масса круто идёт вверх по мере увеличения вала. Подшипник тонкого сечения разрывает эту связь: он сохраняет малое сечение и использует более мелкие и более многочисленные шарики, распределённые по большему диаметру окружности их центров.

Это осознанный компромисс: выигрыш в габаритах и массе достигается ценой меньшей грузоподъёмности и более строгих требований к точности монтажа. Обе стороны этого компромисса разобраны ниже.

Применить критерий соотношения к реальным каталожным деталям очень полезно. При распространённом отверстии 50 мм габаритные размеры из каталога ANDE дают такие сечения:

Серии 68xx и 69xx проверку проходят. Серии 60xx, 62xx и 63xx — нет. Если хотите проверить кандидата самостоятельно, арифметика простая: (нар. диаметр − отверстие) ÷ 2, поделённое на отверстие. О том, как сначала обмерить немаркированный подшипник, читайте в нашем руководстве как измерить подшипник.

Под одним названием скрываются два семейства подшипников

Это различие помогает избежать ошибочных закупок. Оба семейства продаются как тонкостенные подшипники, но лишь у одного поперечное сечение остаётся постоянным при увеличении отверстия.

Семейство первое: метрические размерные серии 68xx и 69xx по ISO

Это стандартные метрические подшипники тонкой размерной серии, габаритные размеры которых заданы ISO 15. Timken указывает серии 61800 и 61900 в своём каталоге под буквальным заголовком «Thin Section Ball Bearings» (Timken). Они широко представлены на складах, продаются по каталожным ценам и доступны у большинства изготовителей, включая ANDE.

Их сечение тонкое относительно отверстия, и оно всё же растёт по мере увеличения отверстия, просто медленнее, чем у 60xx или 63xx. Каталог ANDE ясно показывает эту прогрессию:

Об этом стоит сказать прямо, потому что описывают это часто неверно. Серии 68xx и 69xx — это тонкая серия, а не серия постоянного сечения. Их сечение вырастает почти втрое между отверстием 10 мм и отверстием 100 мм.

Семейство второе: дюймовое постоянное поперечное сечение

Это то самое семейство, которое держит одно сечение в огромном диапазоне отверстий. Reali-Slim от Kaydon, а вместе с ним аналоги RBC и Silverthin, построен на ограниченном наборе поперечных сечений, которые остаются неизменными по мере роста отверстия, охватывая примерно диапазон от 3/4 до 40 дюймов (19–1 016 мм) (Kaydon).

Открытая серия Kaydon хорошо иллюстрирует идею. Сечение AA — это 0,187 × 0,187 дюйма (4,75 × 4,75 мм), а сечение G — 1,000 × 1,000 дюйма (25,4 × 25,4 мм), и любое из них можно заказать под множество отверстий (коды обозначений Kaydon). Silverthin описывает своё семейство как 12 основных поперечных сечений, начиная с 3/16 дюйма (4,76 мм), с отверстиями от 1 дюйма (25,4 мм) до более чем 40 дюймов (Silverthin). В предельном случае подшипники SKF Ultra-Slim имеют ширину всего 2,5 мм при большом отверстии (SKF).

Именно это свойство облегчает жизнь конструктору гиростабилизированного подвеса или сканера. Вы можете наращивать световой диаметр узла без того, чтобы вместе с ним рос габарит подшипника.

Практическое следствие: 6810 не является прямой заменой Kaydon KA020CP0, а перекрёстный подбор между этими семействами означает проверку отверстия, сечения и типа контакта. Если вы расшифровываете незнакомое обозначение, начните с материала как читать обозначение подшипника.

Типы C, A и X: какая геометрия дорожек нужна?

Внутри семейства постоянного сечения три геометрии дорожек воспринимают разные нагрузки. Выбирайте по нагрузке, которая у вас на самом деле есть, а не по наличию на складе.

Тип C, радиальный контакт. Глубокие канавки, во многом как у обычного радиального шарикоподшипника. Отлично работает под радиальной нагрузкой, хорошо — под осевой и приемлемо — под лёгкой и умеренной моментной нагрузкой. Это вариант по умолчанию для преимущественно радиальной работы.

Тип A, радиально-упорный. Отлично работает под осевой нагрузкой в одном направлении и хорошо — под радиальной. Одиночный тип A никогда нельзя применять сам по себе под моментную или реверсивную осевую нагрузку (RBC). Он работает согласованными парами по схемам «спина к спине», «лицом к лицу» или тандем, что подчиняется той же логике, которую мы разбирали в руководстве по радиально-упорному подшипнику.

Тип X, четырёхточечный контакт. Это геометрия, у которой в обычных пропорциях реального аналога нет. Каждая канавка дорожки образована двумя пересекающимися дугами равного радиуса, которые смыкаются в вершину в плоскости центров шариков. Kaydon описывает этот профиль как стрельчатую арку, и он даёт четыре точки контакта вокруг каждого шарика (Kaydon).

Поскольку контакт возникает с четырёх сторон канавки, один ряд шариков типа X одновременно воспринимает радиальную, осевую и моментную нагрузку. Поэтому один подшипник типа X нередко заменяет два радиально-упорных или конических роликоподшипника либо комбинацию упорного и радиального подшипников. В примере со шкворневой опорой Kaydon сообщает, что такая замена повышает жёсткость при моментной нагрузке примерно на 50 %.

Расплата — трение и радиальная грузоподъёмность. У типа X трение выше, чем у типа C или типа A того же размера, и он плохо подходит для чисто радиальной нагрузки.

Пригодность по видам нагрузки в зависимости от типа подшипника тонкого сечения. Источник: RBC Bearings, подтверждено данными Silverthin.

Одна оговорка насчёт букв. C, A и X — это соглашение, общее для Kaydon, RBC и Silverthin, а не код по ISO. Silverthin расширяет набор буквами B, F и T для пар «спина к спине», «лицом к лицу» и тандем, плюс M и W для своих компоновок UltraDuplex (Silverthin). Всегда сверяйте букву с каталогом самого изготовителя.

Сколько пространства и массы вы реально экономите?

Экономия велика, и принадлежит она в основном семейству постоянного сечения. Кроме того, она реализуется только если вы перепроектируете вал и корпус вокруг более тонкого кольца, а не вставите его в старый габарит.

Чаще всего в этой категории цитируют пример Kaydon. По сравнению со стандартным подшипником 6010 при том же отверстии 2,0 дюйма (50,8 мм) тонкостенный подшипник даёт экономию 85 % пространства и 83 % массы. Подшипник в этом сравнении имеет ширину 0,25 дюйма (6,35 мм) и 27 шариков диаметром 0,125 дюйма (3,175 мм), но при этом воспринимает статическую осевую нагрузку 1 700 фунтов (7,56 кН). Сверхтонкие подшипники Kaydon идут ещё дальше: заявлено снижение массы вплоть до 99,9 %, а объёма — до 97 % (Kaydon).

Это собственные числа изготовителя для одного размера отверстия, поэтому справедливо спросить, выдержат ли они независимую проверку. Выдерживают. Если взять каталожные размеры ANDE и рассматривать каждый подшипник как кольцо объёмом π/4 × (D² − d²) × B, то при отверстии 50 мм получается:

6810 оказывается на 80,6 % меньше 6010 и на 95,3 % меньше 6310, причём во всех случаях он устанавливается на тот же вал диаметром 50 мм. Результат достаточно близок к заявленным Kaydon 85 %, чтобы считать оценку изготовителя правдоподобной; этот расчёт легко повторить по данным любого каталога.

Две честные оговорки. Это расчёт габарита, а не массы подшипника, поскольку в формулу не входят ни число шариков, ни внутренняя геометрия. И сэкономленный габарит полезен только тогда, когда окружающая конструкция способна им воспользоваться.

Почему грузоподъёмность вообще держится? Потому что нагрузка распределяется по более мелким и более многочисленным шарикам, разнесённым по большему диаметру окружности их центров, а не по нескольким крупным шарикам. Kaydon отмечает, что хорошая опора вала и корпуса распределяет нагрузку на множество шариков, всё ещё соблюдая принятый в отрасли статический предел 609 000 psi (4 200 МПа) контактного напряжения по Герцу на наиболее нагруженном шарике. Выигрыш второго порядка в том, что более тонкие кольца часто позволяют уменьшить и вал, и корпус, что умножает экономию.

Почему грузоподъёмность расходится у разных поставщиков?

Об этом следует говорить при каждой закупке, хотя на практике тему почти всегда упускают: опубликованная динамическая грузоподъёмность одного и того же тонкостенного подшипника может различаться у разных поставщиков более чем втрое.

Kaydon публикует это сравнение. Для детали KAA10CL0 каталожные значения таковы:

Опубликованная динамическая радиальная грузоподъёмность одного тонкостенного подшипника по данным разных источников. Источник: Kaydon, 2014.

Нечестных здесь нет. Поставщики просто по-разному отвечают на вопрос, потому что уравнения стандартов никогда не писались под такие подшипники.

И ABMA Standard 9, и ISO 281 выводят базовую динамическую радиальную грузоподъёмность из коэффициента fc, а этот коэффициент опирается на набор допущений. Kaydon перечисляет восемь, и несколько из них для тонких сечений не выполняются вовсе (Kaydon):

• Радиусы профиля дорожек около 52 % и 53 % диаметра шарика
• Внутреннее и наружное кольца жёстко опёрты и правильно выставлены — допущение, которое тонкое податливое кольцо нарушает наиболее очевидным образом
• Номинальный внутренний зазор после монтажа, где «номинальный» означает нулевой
• Подшипники изготовлены по ABEC 1 или точнее согласно ANSI/ABMA Standard 20, тогда как тонкие сечения изготавливают по Standard 26.2

Собственные значения Kaydon получены методом расчёта контактных напряжений, откалиброванным примерно по пяти годам испытаний на усталость, — поэтому опубликованные им числа лежат намного ниже полученных из таблиц. Поставщики, которые берут fc прямо из таблиц, не корректируя его на соотношение радиусов кривизны и на зазор, приходят к более высоким цифрам.

Есть и ещё один пробел, о котором стоит знать. Подшипники с четырёхточечным контактом не охвачены ни Standard 9, ни ISO 281 вообще, поэтому любая динамическая грузоподъёмность, которую вы видите для подшипника типа X, получена закрытым методом.

Так что с этим делать на практике?

1. Никогда не сравнивайте грузоподъёмность разных поставщиков так, будто это одна и та же величина. Сравнивайте внутри метода одного изготовителя.
2. Спрашивайте, какой стандарт и какая его редакция дали это число. Поставщик, который не может ответить, цитирует таблицу, а не испытание.
3. Подбирайте размер по L₁₀ для вашего реального случая нагружения, а не по заголовочной грузоподъёмности. Этот расчёт разобран в нашем руководстве по динамической и статической грузоподъёмности.

К нам это относится не меньше, чем к кому-либо другому. Спросите у ANDE, каким методом получена грузоподъёмность, и ожидайте прямого ответа. Проверить число лучше, чем довериться шильдику, кому бы этот шильдик ни принадлежал.

Допуски: почему для тонких сечений применяют ABEC с 1F по 7F

Подшипники тонкого сечения нормируются по допускам стандартом ANSI/ABMA Standard 26.2, в классах ABEC, которые записываются как 1F, 3F, 5F и 7F. Это другой стандарт, отличный от знакомой большинству инженеров шкалы ABEC с 1 по 9, которая идёт из Standard 20 (NHBB).

Отдельный стандарт существует по физической причине. Стандарты на тонкие сечения устроены так, чтобы учесть очень большие диаметры и податливую природу внутреннего и наружного колец до окончательного монтажа у заказчика (Kaydon). Крупное тонкое кольцо не является полностью круглым, пока его не зажали, поэтому нормировать его допуском жёсткого кольца в свободном состоянии было бы бессмысленно.

Обозначения Kaydon кодируют класс напрямую в позиции 8, и соответствие задано явно (Kaydon):

Метрические подшипники ANDE серий 68xx и 69xx нормируются вместо этого по классам ISO 492, поскольку они являются деталями метрических размерных серий ISO, а не дюймовыми тонкими сечениями. Если вы работаете со шкалой ABEC в целом, наше руководство по классу точности ABEC разбирает классы Standard 20 и то, что они регламентируют, а что нет.

Практическое замечание для входного контроля: отклонение от круглости крупного тонкого кольца в свободном состоянии само по себе не свидетельствует о дефекте. Кольцо принимает заданную форму после монтажа, поэтому значимые параметры следует измерять в установленном состоянии, а не на измерительном столе.

Монтаж: от него зависит ресурс подшипника

Тонкое кольцо принимает форму вала и корпуса, к которым его прижали. Один этот факт диктует все дальнейшие правила монтажа, и именно поэтому геометрия посадочных поверхностей, а не подшипник, задаёт ту точность вращения и тот момент трения, которые вы в итоге получите (Kaydon).

Правило геометрии посадочных поверхностей

Kaydon формулирует требование к допускам как прямое равенство, что удобно перенести на чертёж:

• Плоскостность посадочных торцов подшипника должна равняться торцевому биению сопряжённого кольца подшипника.
• Круглость вала и корпуса должна равняться радиальному биению сопряжённого кольца подшипника.

Зажмите тонкое наружное кольцо в некруглом отверстии корпуса — и кольцо повторит его форму. Результатом станут локальные зоны повышенного натяга, рост трения и ранний отказ, которого не предотвратит даже высокое качество подшипника.

Правила компоновки по типам

У каждой геометрии своя логика монтажа, и два из этих правил легко нарушить:

• Два подшипника типа C на длинном валу: дайте одному свободно перемещаться в осевом направлении, чтобы тепловое расширение вала или корпуса не загоняло осевую нагрузку в радиальный подшипник.
• Подшипник типа X в паре на дальнем конце длинного вала: сделайте второй подшипник типа C и оставьте его плавающим. Два подшипника типа X на одном валу не рекомендуются.
• Подшипники типа A: применяйте предварительно натянутыми парами, «спина к спине» или «лицом к лицу». Две пары «спина к спине» на одном валу не являются стандартной практикой. Если дальний конец поддерживает третий подшипник, сделайте его одиночным радиальным или парой «лицом к лицу», свободной в осевом перемещении.

Метки ориентации несут рабочую информацию

Маркировка на подшипнике тонкого сечения — это указания, а не украшение:

• Радиальные и четырёхточечные подшипники со защёлкивающимися сепараторами монтируются сплошной стороной вверх, окнами карманов вниз, когда вал отклонён от вертикали не более чем на 45°. На них есть стрелка «UP». У горизонтальных валов предпочтительной ориентации нет.
• Одиночный подшипник типа A маркируется словом «THRUST» со стрелкой, показывающей направление осевой нагрузки, которую способно воспринять наружное кольцо. В паре «спина к спине» стрелки направлены друг от друга; в паре «лицом к лицу» — друг к другу.
• На наружной и внутренней цилиндрических поверхностях согласованных дуплексных комплектов нанесены метки «V». Совместите метки двух подшипников. Они находятся в точке максимального радиального биения, поэтому их установка напротив точек минимального биения вала и корпуса уменьшает биение собранного узла.

Посадки, зажим и смазка

Опубликованные посадки предполагают стандартный зазор, стальные детали и комнатную температуру. Измените любое из этих условий — и посадка изменится вместе с ним. Разнородные металлы меняют посадки с температурой, из-за чего подшипник может оказаться радиально зажатым в работе, а момент трения — вырасти. Там, где подшипник поставляется с диаметральным преднатягом, предусмотрите небольшой зазор и на валу, и в корпусе.

Для зажима используйте торцевые прижимы, а не одну лишь прессовую посадку. Большое число мелких крепёжных элементов даёт более равномерный зажим, чем несколько крупных, и затягивать их следует по звёздообразной схеме. Перекрытие зажимных колец с образованием лабиринтного укрытия помогает удержать смазку внутри, а загрязнения — снаружи.

Если прессовой посадки не избежать, прикладывайте равномерное давление по всему торцу подшипника и давите только на то кольцо, которое несёт натяг. Никогда не давите через дорожки качения. Там, где натяг значителен, используйте нагрев или холод, чтобы получить зазор, и дайте узлу вернуться к комнатной температуре прежде, чем что-либо затягивать.

Важная деталь: открытые подшипники поставляются с консервационным маслом, а не с рабочей смазкой. Перед монтажом промойте их и нанесите смазочный материал, соответствующий нагрузке, частоте вращения, температуре и условиям среды. Подшипники с уплотнениями поставляются с заводской заправкой универсальной пластичной смазкой. Выбор смазочного материала рассмотрен в нашем руководстве по смазыванию подшипников, а выбор защитного исполнения — в статье о подшипниках с уплотнениями и защитными шайбами.

Применения, альтернативы и как оформить заявку

Выбирайте тонкостенный подшипник, когда определяющими ограничениями служат габариты или масса, а нагрузки остаются умеренными. Выбирайте стандартную серию, когда приоритетна грузоподъёмность. Выбирайте опорно-поворотный круг, когда моментная нагрузка и диаметр превышают возможности тонкого кольца.

Тонкие сечения оправдывают себя в шарнирах роботов и на выходах волновых редукторов, в медицинской визуализации и хирургической робототехнике, в оптических и радиолокационных подвесах, в оборудовании обработки полупроводниковых пластин, в авиационных приводах, а также в поворотных устройствах антенн и камер. Общий знаменатель — большой световой диаметр, тесный габарит и умеренная нагрузка.

Самый сложный из опубликованных примеров находится за пределами Земли. Подшипники Kaydon Reali-Slim применены на марсоходе NASA Perseverance — в основном манипуляторе, турели для отбора образцов, карусели буровых наконечников и узле обращения с образцами (SKF). Они выдержали многомесячный перелёт и теперь работают в условиях Марса.

Где такой подшипник применять не следует:

• Тяжёлая радиальная нагрузка в податливом или тонкостенном корпусе, где кольцо невозможно нормально опереть
• Высокая скорость на типе X, где четырёхточечное трение выделяет тепло
• Чисто радиальная нагрузка на типе X — для этого и существует тип C

Тонкое сечение или опорно-поворотный круг?

Оба варианта рассматривают при моментной нагрузке, и граница между ними определяется практическими требованиями. Выбирайте опорно-поворотный круг, если нужны встроенный зубчатый венец, крепёжные отверстия или более высокая моментная грузоподъёмность, чем может обеспечить тонкое кольцо, а скорость невелика. Тонкостенный подшипник предпочтителен при непрерывном вращении с умеренной скоростью, низком требуемом моменте трения и возможности точно обработать круглые и плоские посадочные поверхности. В нашем руководстве по опорно-поворотным подшипникам рассмотрены их типы, применяемая при подборе диаграмма предельной статической нагрузки и требования к допускам опорных поверхностей.

Что указать в запросе цены

Подшипники тонкого сечения заказывают по большему числу признаков, чем стандартный подшипник. Укажите всё перечисленное, чтобы избежать повторного запроса:

1. Отверстие и серию сечения
2. Тип контакта: C, A или X, и схему пары, если она применима
3. Открытое исполнение, с уплотнениями или с защитными шайбами
4. Материал и конструкцию сепаратора
5. Класс точности: класс F для дюймовых тонких сечений или класс по ISO 492 для метрических
6. Внутренний зазор или преднатяг
7. Материал: хромистая сталь 52100 или нержавеющая 440C, плюс любое покрытие
8. Смазку — или примечание о том, что вы нанесёте смазку при установке
9. Каким методом получена опубликованная грузоподъёмность

Линейка радиальных шарикоподшипников ANDE охватывает метрические тонкостенные серии с 6800 по 6820 и с 6900 по 6920 в открытом исполнении, с защитными шайбами и с уплотнениями. Одно уточнение по описанной выше четырёхточечной геометрии: наши шарикоподшипники с четырёхточечным контактом выпускаются с отверстиями от 30 до 500 мм как тяжёлая серия для прокатных станов и крупных редукторов, поэтому к тонкостенным подшипникам не относятся. Если нужна помощь в подборе сечения, типа или аналога, обратитесь к нашей инженерной группе. Впервые закупаете за рубежом? Наше руководство по закупке китайских подшипников разбирает вопросы контроля качества, которые стоит задать.

Часто задаваемые вопросы

Что такое подшипник тонкого сечения?

Тонкостенным считается подшипник, радиальное сечение которого меньше примерно четверти диаметра отверстия и меньше двух диаметров шарика. При том же размере вала он обеспечивает существенно меньшие габариты и массу ценой снижения грузоподъёмности и более строгих требований к точности монтажа.

Являются ли подшипники серий 6800 и 6900 подшипниками тонкого сечения?

Да. И те, и другие относятся к метрическим тонким размерным сериям ISO. При отверстии 50 мм сечение 6810 составляет 0,15 диаметра отверстия, а 6910 — 0,22, оба ниже порога 0,25, тогда как у 6010 это 0,30. Однако их сечение всё же растёт вместе с отверстием, поэтому они не взаимозаменяемы с дюймовыми подшипниками постоянного сечения вроде Kaydon Reali-Slim.

В чём разница между подшипниками тонкого сечения типов C, A и X?

Тип C — радиальный контакт, лучший под радиальной нагрузкой. Тип A — радиально-упорный, отлично воспринимает осевую нагрузку в одном направлении и применяется согласованными парами. Тип X — четырёхточечный контакт со стрельчатыми дорожками качения, отлично работает под моментной и реверсивной осевой нагрузкой, но плохо — под чисто радиальной.

Почему грузоподъёмность подшипников тонкого сечения различается у поставщиков?

Потому что расчётные уравнения ISO 281 и ABMA Standard 9 предполагают жёстко опёртые кольца и нулевой зазор после монтажа, а тонкие сечения это нарушают. Поставщики, использующие таблицы стандарта, публикуют значительно более высокие числа, чем те, кто применяет методы на основе испытаний. Одна и та же деталь, KAA10CL0, оценена в 150 фунтов (0,67 кН) у Kaydon и в 558 фунтов (2,48 кН) у INA и NSK.

Насколько точными должны быть вал и корпус?

Плоскостность посадочного торца должна соответствовать торцевому биению сопряжённого кольца, а круглость вала и корпуса — его радиальному биению. Кольцо принимает форму того, к чему его прижали, поэтому некруглая посадочная поверхность даёт некруглый подшипник.

Выбирайте по сечению, а не по известности бренда

Тонкостенные подшипники дают наилучший результат, когда их геометрию рассматривают как проектный параметр, а не как результат простого поиска по каталогу. Наибольшее значение имеют шесть факторов:

• Определение — это соотношение, а не ширина: сечение меньше четверти отверстия.
• Под одним названием скрываются два семейства, и постоянное сечение сохраняет только дюймовое.
• Типы C, A и X соответствуют разным видам нагрузки, причём тип X рассчитан на моментную нагрузку и способен заменить два подшипника.
• Проверяйте метод расчёта грузоподъёмности прежде, чем доверять любой опубликованной цифре.
• Дюймовые тонкие сечения используют классы допусков F по ABMA 26.2, а не знакомую шкалу Standard 20.
• Геометрия посадочной поверхности и есть конструкция. Тонкое кольцо круглое ровно настолько, насколько кругло то, к чему вы его прикрутили.

Правильно выберите сечение и тип, обработайте достойную их посадочную поверхность — и подшипник, который умещается в ладони, удержит шарнир робота с точностью до угловых секунд.

Посмотрите линейку радиальных шарикоподшипников ANDE для тонкостенных серий 68xx и 69xx. Или отправьте нашей инженерной группе данные о располагаемых габаритах, нагрузке и частоте вращения — и мы проработаем подбор вместе с вами.

Об авторе

Jeff Li пишет об инжиниринге подшипников и глобальных закупках для ANDE Bearing. Он работает напрямую с покупателями OEM и афтермаркета в автомобилестроении, тяжёлой промышленности и возобновляемой энергетике. Связаться можно в LinkedIn.