Изготовление конического роликового подшипника

На нашем сайте можно купить все виды оригинальных подшипников от компании Timken. Консультант поможет разобраться и подсказать, если есть затруднения

Технология изготовления конического роликового подшипника немного отличается от технологии изготовления роликового цилиндрического подшипника или шарикоподшипника. Сложность в изготовлении точного конуса подшипника состоит в том, чтобы выдержать угол конуса, который влияет на основные качества работы подшипника, то есть на его способность воспринимать осевую нагрузку.

Исходная заготовка зависит от диаметра будущего подшипника и может быть в виде прутка или трубы.  Способ изготовления заготовок также важен для качества подшипника. Он может быть горячекатаным или холодно тянутым. Практически все известные компании по производству подшипников считают очень важным качество сырья для производства подшипников и имеют свои секреты в этой сфере.

Для дальнейшей обработки стандартно используется комбинация штамповки (для небольших диаметров) с предварительным нагревом до 1100 °С и токарной обработки на токарных станках с ЧПУ. В России использовался метод постепенного штампования формы из прутка в 4 прохода с выбиванием отверстия.

Для подшипников среднего размера кольца и сепараторы также изготавливаются методом горячей штамповки и дальнейшей раскатки, после чего идет процесс окончательной токарной обработки.

Подшипники больших и очень больших размеров, которыми славится компания Тimken, изготавливаются на больших кузнечных прессах при помощи метода свободной ковки. Могут быть выточены определённые размеры и угол из трубной заготовки большого диаметра без применения пресса или штампа.

Сепараторы получаются путем вырубания их на прессах. Заготовкой может быть или лист, или металлическая полоса из малоуглеродистой стали, если конструкция не предполагает использование бронзы, алюминия или композитных материалов. Есть варианты цельных сепараторов или сепараторов, изготовляемых на штифтах.

Полученные таким образом кольца отправляются на термообработку для того, чтобы поверхность кольца получила необходимую твердость и стойкость к вредным воздействиям. Вопрос термообработки — это коммерческая тайна каждой компании.  Можно получить необходимые свойства ка целом в теле подшипника, так и на поверхности его составляющих.

Очень важно качество изготовленных роликов для подшипников. Их вырубают из прутков на специальных автоматах, подвергают термообработке, шлифовке и полировке, при необходимости гальванизации.

После термообработки идет процесс шлифовки и полировки, технология которых также важна для рабочих характеристик изделия.  Если необходимо, детали проходят процесс гальванизации, то есть покрываются защитным слоем. Затем идет сборка и смазка готового изделия.

Контроль качества при выпуске продукции 

Хотелось бы сделать акцент на то, что каждая компания организовывает процесс контроля качества производства по-своему, не зависимо от того, в какой стране или регионе расположен завод.

Чаще всего контроль качества и это считается надёжным, производят специалисты компании, причем на каждом этапе производства, плюс образцы для испытаний отправляются в головное предприятие в лабораторию. Этим достигается надёжность и качество продукции. При этом важным считается и выбор материала для производства. За его качеством также обычно отвечают целые службы.

Все дополнительные операции по улучшению качества продукции, а также материал, из которого изготавливается продукция, это производственная тайна компании, которую она тщательно оберегает. Также специалисты компании работают над геометрией деталей, доводя их до совершенства. Этим отличается, например, компания Тimken, которая считается лидером на рынке конических подшипников.

Нагрузки, которые испытывают подшипники

Конструкция роликового конического подшипника рассчитана на то, чтобы, воспринимать одновременно или поочередно две нагрузки. Это такие нагрузки, как продольная нагрузка вдоль оси подшипника и нагрузка поперёк оси подшипника, направленная по радиусу, то есть радиальная.  Поэтому он рассчитывается по нагрузкам как радиально- упорный подшипник.

Чем больше конус угла, тем на большую нагрузку рассчитан этот подшипник. Но нужно помнить, что что по сравнению с цилиндрическим роликоподшипником или сферическим, скорость вращения конического намного ниже. Зато их преимуществом перед ними является стабильное положение роликов, так как профиль роликов не дает проскальзыванию по длине во время вращения. Геометрия контакта ролика, особенно если она сферическая, дает возможность большей площади контакта с остальными частями. Кроме этого, работает сила посадки, которая и прижимает к борту нижнего кольца.

Всё это дает возможность использовать эти виды подшипников в механизмах, имеющих высокую нагрузку на вал, в тех случаях, когда установка парных подшипников не целесообразна и невозможна или просто упорных подшипников.  Эти факторы показывают, почему использование конических роликоподшипников очень распространено.

Описание распространённых типов конических подшипников, выпускаемых компанией Тimken

Самый распространённый тип конического подшипника – это однорядный конический подшипник TS.  Он считается основным и самым распространённым среди других видов. Такой узел состоит из верхнего и нижнего кольца, и сепаратора с роликами.

Может устанавливаться как сам, так и в паре с таким же. При установке может быть применена установка с зазором или с натягом в зависимости от конструкции узла. Есть модель с фланцем на наружном кольце, который облегчает установку и уменьшает перекос, так и без него.

Однорядный подшипник с фланцем TSF. Отличается наличием фланца, который упрощает установку его на ось. Кроме того, при его применении уменьшается перекос.

Двухрядный конический подшипник со сдвоенным внутренним кольцом TDI

Имеет одно внутреннее сдвоенное кольцо и два отдельных наружных кольца.

Часто в комплект поставки входит и дистанционное кольцо, которое ставится между одинарными верхними кольцами. Есть модификация этого подшипника – TDIТ, у которого внутренне отверстие выполнено в виде конуса. Могут быть установлены по неподвижной посадке на вал, который вращается или в подвижной посадке на вращающийся корпус узла. Коническое отверстие удобно применять в тех случаях, когда необходима частая смена подшипника, но посадка при этом должна оставаться в натяг.

Двухрядный подшипник с двумя внутренними кольцами и одним верхним сдвоенным TDО.

Также часто поставляется в сборе дистанционным кольцом, которое увеличивает расстояние между точками по получению нагрузки. Этот необходимо для того, чтобы улучшить устойчивость подшипника и уменьшить опрокидывающий момент

Используют как в неподвижных конструкциях, так и в подвижных.

Нерегулируемый двухрядный подшипник TNA. Выпускается в трёх типах: просто подшипник, с отверстиями для подачи смазки INASW и с отверстиями для смазки и длинными буртиками широкого торца INASWE. Используются в вариантах подвижного или неподвижного соединения, там, где сборка должна быть простой.

Имеет одно сдвоенное верхнее кольцо и два наружных отдельных. Дистанционное кольцо отсутствует, так как есть увеличенные узкие торцы, которые, смыкаясь, заменяют это кольцо.

 Изготавливаются с заданным зазором, что необходимо при стандартной регулировке

Подшипниковые узлы по типу TS с дистанционными кольцами. Это два стандартных однорядных конических подшипника TS,соединённых в виде двух подшипников в узле, готовому к установке. Дистанционные кольца помогают регулировать ширину узла при заданном случае применения. Есть подшипники с ручным способом регулирования SS и с автоматическим способом SR.

Дистанционные кольца поставляются в трёх видах подшипников: 2TS-IM, имеющие Х – сопряжение, 2TS-DM, имеющие О – сопряжение, 2TS- TM, которые устанавливаются спарено.

Четырёхрядные подшипники в сборе, которые представляют собой объединение роликовых подшипников с высокой грузоподъемностью.

Их монтаж производится напрямую, они могут выдерживать большую нагрузку при небольших размерах. Поставляются полностью с зазорами, с нумерацией. Могут выпускаться типа TQO и TQOW.

Выпускаются герметичные подшипники, у которых имеется уплотнение, прецизионные подшипники, перекрёстно- роликовые подшипники, подшипники SP, применяемые для работ при высоких скоростях и другие виды.