Полимерные подшипники качения

Подшипники качения

Радиальный подшипник качения

Полимерные шарикоподшипники обычно используются в тех случаях, когда необходима устойчивость к воздействию влаги или химических веществ. В этих областях применение стали невозможно или ограничено возможно – что делает полимерные шарикоподшипники наилучшим решением как с технической, так и с экономической точки зрения.

Полимерные шарикоподшипники могут работать без смазки. Поэтому их также можно использовать там, где нельзя использовать смазочные материалы, например — по гигиеническим соображениям. Возможные области применения столь же разнообразны, как свойства и преимущества полимерных шарикоподшипников. Ниже приведен неполный список тех отраслей промышленности и области применения, где полимерные

шарикоподшипники уже используются сегодня:

Вариант подшипника качения

• Медицина и фармацевтика




• Пищевая промышленность




• Отопление и кондеционирование воздуха




• Химическая промышленность и гальваническое производство




• Производство текстиля и целлюлозной продукции




• Транспортировка и погрузочно-разгрузочные работы




• Электротехника




• Измерение и контроль




• Вакуумные приложения

Вариант подшипника качения

Полимерные шарикоподшипники могут быть изготовлены из различных материалов и комбинаций материалов. Выбранные материалы зависят от области применения. Свойства полимеров существенно отличаются от свойств стали. Одним из самых уникальных свойств является то, что они устойчивы к коррозии и химическим веществам.

Полимеры, используемые для изготовления подшипников, имеют низкий коэффициент трения и обладают высокой устойчивостью к износу и усталости. Эти самосмазывающиеся подшипники могут работать всухую и не требуют повторного смазывания.

Однако нагрузки и максимальные скорости, которые может выдерживать полимерный подшипник, намного ниже, чем у обычных цельнометаллическихподшипников.

Высокая удельная прочность (отношение прочности к весу) является ценным свойством полимерных подшипников, особенно в тех случаях, когда вес является важным конструктивным фактором.

Высокая стабильность размеров на протяжении всего срока службы достигается за счет низкой склонности полимеров к ползучести.

Полимерные шарикоподшипники состоят из:

• Полимерной внутренней и внешней обоймы




• Шариков, изготовленных из нержавеющей стали, стекла, полимера или других материалов




• Полимерного сепаратора.

Особенности и преимущества:

• Устойчивость к коррозии




• Химическая стойкость




• Самосмазывающийся (смазка не требуется)




• Малый вес (на 80% меньше, чем у стали)




• Некоторые используются при высокой температуре




• Низкий коэффициент трения




• Тихий ход




• Хорошие демпфирующие свойства




• Электроизоляционные свойства




• Интегрированные функции для специальных подшипников




• Низкие затраты на жизненный цикл

Вариант подшипника качения

Ниже приведены общие рекомендации по выбору материала и использованию полимерных шарикоподшипников.

Примечание: Полимерные шарикоподшипники часто подвергаются воздействиям, которые невозможно симитировать при лабораторных испытаниях (температура, давление, натяжение материала, взаимодействие с химическими веществами, конструктивные особенности и т. д.).

Из-за сложности воздействия этих факторов мы рекомендует провести полевые испытания выбранного полимерного шарикоподшипника, чтобы убедиться в его работоспособности в заданных условиях.

Устойчивость к химическим веществам

Вариант подшипника качения

Полимеры, стандартно применяемые при изготовлении шарикоподшипников (полипропилен ПП, полиоксиметилен РОМ, полиамид Па66) обладают хорошей химической стойкостью. Однако, в зависимости от условий эксплуатации, может потребоваться использование альтернативных полимеров, которые выходят за рамки стандартного диапазона.

Полипропилен (ПП) устойчив к кислотам, щелочам, солям и солевым растворам, спиртам, маслам, смазкам, воску и многим растворителям. Воздействие ароматических соединений и галогенизированных углеводородов приводит к набуханию. Полипропилен не устойчив к сильным окисляющим средам (например, азотной кислоте, хроматам или галогенам), и существует риск коррозии с трещинами под напряжением.

Полиоксиметилен (ПОМ) устойчив к слабым кислотам, слабым и сильным щелочам и органическим растворителям, а также к бензину, бензолу, маслам и спиртам.

Полиамид 6.6 (PA66) устойчив почти ко всем обычным органическим растворителям, а также к некоторым слабым кислотам и щелочам.

Рабочие температуры и тепловое расширение

Упорный подшипник качения

Помимо химической стойкости, ключевым критерием при выборе подходящих материалов для подшипников является рабочая температура.

Стандартные материалы выдерживают температуру примерно до 100 °С. Альтернативные материалы (например РЕЕК) могут выдерживать температуру до 250 °C.

Тепловое расширение в сочетании с рабочей температурой также важно, поскольку значения коэффициента теплового расширения различных полимеров могут быть в десятки раз больше, чем у стали.

Тепловое расширение влияет на внутренний зазор подшипника и должно учитываться при проектировании посадочных мест вала и корпуса.

Грузоподъемность

Грузоподъёмностью называется способность выдерживать статическую нагрузку. Способность выдерживать статическую нагрузку определяется верхним пределом нагрузки, который подшипник может выдержать при остановке без повреждения элементов качения или дорожек качения.

Динамическая несущая способность

В соответствии с современным уровнем технологий аналитический расчет срока службы невозможен.

Динамическая несущая способность является показателем рабочей нагрузки, при которой подшипник выполняет свою функцию в большинстве случаев.

Динамическая несущая способность зависит от скорости и рабочей температуры. Влияние рабочей температуры и частоты вращения подшипника на динамическую грузоподъемность можно оценить по приведённой диаграмме.

сферы использования, популярные разновидности -Справочные материалы -Справочные материалы

Промышленники впервые обратили внимание на керамические подшипники в 90-е годы прошлого века. Сначала производители оценили достоинства этих механизмов в оборудовании с высокой частотой вращения.

Затем керамикой заменили металл в составе быстродействующих электронных приборов, где важно было обеспечить электроизоляцию подшипников. Прочность и выносливость в условиях высоких нагрузок керамические узлы доказали в составе гоночных машин.

Сегодня подшипники керамического типа занимают все больше ниш. Их используют в составе компрессорного и насосного оборудования, ветроэнергетических установок, газовых и реактивных турбин, в железнодорожной, медицинской, химической промышленности. Постепенно они переходят и в менее наукоемкие отрасли. Появляются модели для профессиональных и любительских велосипедов, спиннингов, бытовой техники.

Сфера применения керамических подшипников многократно расширится, если производителям удастся усовершенствовать технологию их изготовления и снизить рыночную стоимость. Высокая цена остается существенным недостатком таких моделей.

Специфика использования

Современные керамические подшипники изготавливают из нитрида кремния. Это особый тип керамики, которая содержит удлиненные кристаллические иглы. В структуре материала они отвечают за повышение прочности, жесткости, самоусиливающих свойств.

Именно свойства нитрида кремния и некоторых аналогов определяют физико-химические свойства подшипников и обуславливают сферы использования:

• в условиях химически агрессивной среды. Керамика не корродирует под воздействием кислот и щелочей даже в высокой концентрации;
• при существенных перепадах влажности и температуры. Керамические подшипники выдерживают нагрев до 800 – 1000 градусов Цельсия, не боятся горячей воды и пара;
• в высокоскоростных узлах. Из-за температурной стойкости и керамические подшипники работают на скорости до 30 000 оборотов в минуту;
• в условиях, где важно исключить электрические явления. Цельнокерамические подшипники не пропускают ток, не способствуют появлению статических зарядов, не магнитится;
• в контакте с нефтепродуктами, газами, пищевыми средами. Керамические узлы обеспечивают высокую эффективность, гигиеническую безопасность;
• в оборудовании высокой точности. Элементы подшипника из керамики не склонны к деформации, обладают меньшим коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, имеют гладкую поверхность.

В качестве преимуществ можно рассматривать более низкий вес керамических подшипников, способность эффективно рассеивать тепло, высокую твердость (до 75 единиц) и модуль упругости, сниженный уровень шума в высокочастотном оборудовании.

Производители исследуют поведение керамических подшипников в разных условиях. Так, компания SKF провела испытания гибридных моделей в тяжелых условиях работы, при недостаточном смазывании, при появлении вмятин на дорожках качения. Наблюдения и измерения позволили сделать вывод: гибридные подшипники менее подвержены поверхностному износу, имеют меньше локальных повреждений, менее требовательны к целостности смазочной пленки. Во многих механизмах с повышенным контактным давлением они прослужат дольше стальных аналогов.

Разновидности

Говоря о керамических подшипниках, подразумевают цельнокерамические и гибридные модели со стальным корпусом и телами качения из нитрида кремния.

В состав гибридных моделей разных брендов могут входить композитные материалы, графит, фторуглеродный пластик, оксид циркония. Они сохраняют большую часть преимуществ цельнокерамических механизмов, за исключением высокой химической стойкости и диэлектрических свойств. Обеспечить долговечность гибридных подшипников в агрессивной среде можно, используя корпус из нержавеющей стали. У многих производителей, включая SKF, есть подходящие решения.

По конструкции керамические подшипники менее разнообразны, чем стальные. Востребованы следующие гибридные модели:

• однорядные радиальные;
• с цилиндрическими роликами;
• прецизионные радиально-упорные;
• прецизионные цилиндрические;
• радиально-упорные;

Керамические подшипники выпускают все популярные производители, включая Boca Bearing, SKF, FYH, VKE, Koyo. Диаметр внутреннего кольца таких моделей составляет в среднем 6 – 40 мм, но существуют более крупные и мелкие образцы.

Чтобы подобрать подходящие керамические подшипники для ваших задач, обращайтесь к специалистам нашей компании.

Распространенные типы подшипников и их промышленное применение

Под подшипниками обычно понимают устройство, которое используется для обеспечения линейного или вращательного движения. Кроме того, они справляются со стрессом и уменьшают трение. Эти части, так сказать, напоминают колеса в том смысле, что они позволяют устройствам катиться; тем самым уменьшая трение между поверхностью, по которой перекатывается, и самим подшипником. Они облегчают перемещение предметов как линейно, так и вращательно из-за уменьшения трения. Они также повышают эффективность и скорость.

Подшипники бывают разных типов

Существуют различные конструкции подшипников, в значительной степени зависящие от того, рассчитаны ли они на осевую нагрузку, радионагрузку или и то, и другое вместе. Они способны выдерживать вес, а их тип нагрузки помогает определить их различия. Ниже приведены различные классификации или типы подшипников:

Варианты конических роликов — предназначены для работы с большими осевыми и радиальными нагрузками. Из-за универсальности нагрузки эти подшипники используются в автомобильных ступицах. Автомобильные колеса рассчитаны на экстремальные осевые и радиальные нагрузки, что делает эти подшипники идеальными для работы в автомобильной промышленности.

Варианты упорных роликов — эти подшипники воспринимают осевые нагрузки так же, как шариковые упорные подшипники (см. ниже). Но упорные роликовые подшипники, в отличие от этих двух, могут выдерживать большую осевую нагрузку. Автомобильные трансмиссии используют эти подшипники в качестве опоры косозубых шестерен.

Варианты с шариковым упором — малый вес, низкоскоростные приложения чаще всего используют этот тип подшипника. Например, в барных стульях такие подшипники используются для поддержки сиденья и позволяют ему свободно вращаться.

Варианты роликов

— когда речь идет о перевозке тяжелых грузов, следует использовать именно эти подшипники. Цилиндр является основным роликом, распределяющим нагрузку по большей площади. Это позволяет подшипнику выдерживать больший вес. Радиальные нагрузки в основном воспринимаются этим подшипником из-за конструкции. Не рекомендуется использовать для осевой нагрузки. Игольчатый подшипник можно использовать, если пространство является проблемой в конкретном приложении. Они работают с цилиндрами меньшего диаметра и поэтому лучше подходят для небольших применений.

Варианты шариков

— возможно, это наиболее распространенные типы, способные выдерживать как осевые, так и радиальные нагрузки. К сожалению, они способны выдерживать только относительно небольшой вес. Тем не менее, они используются во многих приложениях, таких как жесткие диски и роликовые коньки. Однако, как только они перегружены, они склонны к деформации.

Специализированные подшипники

Если один или несколько подшипников, перечисленных выше, не справляются со своей задачей, пришло время для специализированного подшипника. Гигантские роликоподшипники и магнитные подшипники — это два типа конкретных применений, для которых производятся специализированные подшипники. Гигантские роликоподшипники пригодятся при перемещении крупных структурных элементов, зданий и других тяжелых грузов. На устройствах, которые движутся быстрее, чем вы когда-либо могли себе представить, магнитные подшипники обеспечивают повышенную стабильность.

Зная, насколько важны эти детали для любой отрасли, мы в A&A Coatings стремимся обеспечить наилучшую защиту подшипников и всех других деталей, оборудования, машин и продуктов. Мы можем наносить защитные покрытия на широкий спектр деталей, которые необходимы для непрерывной работы компании, а также сокращать или исключать время простоя и дорогостоящие расходы на техническое обслуживание.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как нанесение защитного покрытия на подшипники может принести пользу вашей компании.

Похожие сообщения

Запросить цену

Применение подшипников — RWM Casters

Компания RWM Casters рада предложить широкий ассортимент подшипников для всех мыслимых применений. Имея грузоподъемность от 300 до 40 000 фунтов и размеры колес от 3 до 14 дюймов и более, вы обязательно найдете ролики с подшипниками, идеально подходящие для вашего применения.

Когда вы будете готовы получить дополнительную информацию или разместить заказ, Свяжитесь с RWM Casters онлайн по телефону или позвоните в нашу дружелюбную и знающую команду по телефону (800) 634-7704 .

Типы подшипников

Следующие подшипники перечислены в порядке легкости запуска и поддержания действия качения:

• Ролики на герметичных прецизионных шарикоподшипниках
• Ролики с кольцевыми шарикоподшипниками
• Ролики с фланцевыми шарикоподшипниками
• Роликовые подшипники с сепаратором
• Роликовые подшипники
• Прецизионные конические роликоподшипники
• Делриновые подшипники
• Подшипники с пластиковой втулкой (Celcon)
• Ойлитные подшипники
• Гладкое отверстие

Ролики с герметичными прецизионными шарикоподшипниками

Рекомендуется использовать герметичные прецизионные шарикоподшипники для максимальной легкости качения, не требующие дополнительной смазки. Они обеспечивают бесшумную работу при средних и тяжелых нагрузках. Используемые парами, они запрессовываются в ступицу колеса. Прецизионные шарикоподшипники (стандартные или из нержавеющей стали) для легких или тяжелых условий эксплуатации могут использоваться как для радиальных, так и для осевых нагрузок.

Ролики с кольцевыми шарикоподшипниками

Кольцевые шарикоподшипники представляют собой шарикоподшипники «прецизионного» типа, обеспечивающие опору по всей ширине колеса. Внешние кольца соединены с внутренними шарикоподшипниками и нашей уникальной герметизированной дорожкой качения. Они идеально подходят для легких и средних условий эксплуатации (нагрузка до 1200 фунтов на колесо, номинальная радиальная нагрузка, ручное управление). Номинальная нагрузка на боковую тягу составляет примерно 20% от радиальной грузоподъемности.

Ролики с фланцевыми шарикоподшипниками

Фланцевые шарикоподшипники имеют уникальную антифрикционную конструкцию, исключающую заклинивание подшипников и колеса. Эти универсальные подшипники поставляются с защитными шайбами ​​и изготовлены из закаленной подшипниковой стали с полным комплектом шарикоподшипников и предварительно смазаны. Нагрузка передается от внешней обоймы к шару и от шара к внутренней обойме. Поскольку мяч представляет собой сферу, он контактирует с внутренней и внешней обоймой только в небольшой точке, что помогает ему плавно вращаться.

Роликовый подшипник с сепаратором

Роликовые подшипники с сепаратором состоят из роликового узла сепараторного типа и наружного кольца со штампованным наружным кольцом. Эти подшипники вращаются с закаленными и отшлифованными втулками под ключ, которые обеспечивают долговечную прецизионную внутреннюю обойму. Подшипники с прессовой посадкой используются в сочетании с металлическими стопорными/упорными шайбами. Для герметичных колес доступны стопорные шайбы с резиновым уплотнением. Роликовые подшипники с клеткой имеют высокую радиальную грузоподъемность. Некоторые применения колес не требуют использования втулок гаечного ключа.

Роликовые подшипники

Прямолинейные роликовые подшипники состоят из роликового узла сепараторного типа и разъемного наружного кольца. Эти подшипники вращаются с закаленными и отшлифованными втулками под ключ, которые обеспечивают долговечную прецизионную внутреннюю обойму. Комбинация металлического фиксатора и упорных шайб с запрессовкой удерживает подшипники на месте. Для герметичных колес доступны стопорные шайбы с резиновым уплотнением. Прямые роликоподшипники имеют высокую радиальную нагрузку, но минимальную боковую нагрузку. Некоторые применения колес не требуют использования втулок гаечного ключа.

Стандартная смазка: от -20 до 275 градусов по Фаренгейту. Высокотемпературная смазка: от -25 до 900 градусов по Фаренгейту. -скоростная работа. В дополнение к большой радиальной грузоподъемности они имеют номинальную боковую осевую нагрузку от 60% до 90% от номинальной радиальной грузоподъемности. Узел состоит из внешней обоймы или чашки и узла ролика с коническим конусом, обычно удерживаемого на месте с помощью крышек. При необходимости могут быть установлены более надежные уплотнения от смазки или пыли. Распорки предназначены для прижимания ножек подшипника ролика к подшипниковому узлу. На каждое колесо устанавливаются два подшипника.

Стандартная смазка: от -20 до 275 градусов по Фаренгейту. Высокотемпературная смазка: от -25 до 900 градусов по Фаренгейту. Они устойчивы к коррозии. Колеса с подшипниками Delrin хорошо подходят для применения в условиях солевого раствора, очистки паром или чрезмерного количества воды или жидкостей. Всегда рекомендуется смазка легким маслом или консистентной смазкой.

Подшипники с пластиковой втулкой (Celcon)

Для сред, не подходящих для металлических подшипников, подшипники celcon обеспечивают экономичную химическую и коррозионную стойкость. Колеса с подшипниками из целькона хорошо подходят для применения в условиях солевого раствора, очистки паром, чрезмерного количества воды или жидкостей. Всегда рекомендуется смазка легким маслом или консистентной смазкой. Эти типы подшипников доступны как во фланцевом, так и в подшипнике скольжения.

Подшипники Oilite

Подшипники Oilite — это недорогие, высокоэффективные подшипники скольжения самоустанавливающихся колес, изготовленные из металлического порошка, тщательно пропитанного маслом. Эти подшипники запрессовываются в отверстие колеса и имеют «встроенную» смазку на весь срок службы для нормального использования. Для тяжелых условий эксплуатации смазку можно пополнять через полую ось. Эти подшипники могут перемещаться на втулке гаечного ключа или непосредственно на оси, в зависимости от требований применения.

Гладкое отверстие

Гладкое отверстие означает, что отверстие колеса движется непосредственно по втулке ключа или оси ролика. Колеса с гладким отверстием используются для легких или редко перемещаемых грузов и там, где легкость запуска и качения не является важным фактором.

Для чего нужны подшипники?

Подшипники предназначены для уменьшения трения и удержания в движении колес, турбин, роторов, турбин и многого другого. Поскольку практически каждая машина требует определенного типа движения, почти в каждой машине установлены шарикоподшипники.

Поскольку подшипники уменьшают трение, они также уменьшают количество энергии, необходимой для обеспечения более плавного вращения. Это делает их идеальными для использования с роликами и колесами, где важно плавное перемещение готовой продукции, сырья и тяжелого оборудования. Правильно смазанные и обслуживаемые подшипники ваших роликов и колес должны служить столько, сколько вы ими владеете.

Свяжитесь с RWM по телефону (800) 634-7704, чтобы узнать больше о подшипниках, которые мы используем в наших роликах и колесах, а также о прецизионной технике, которая используется в наших конструкциях, чтобы гарантировать плавное и надежное движение.

Заказать подшипники RWM Casters

Неважно, для каких целей вы собираетесь использовать, у нас есть идеальные подшипники. Мы будем более чем рады обсудить ваши уникальные потребности и предложить наши рекомендации по подшипникам, которые могут лучше всего подойти для вас.