Нужен ли люфт и зазор в подшипниках?

Различия между люфтом и зазором в подшипниках. Часто встречается заблуждение, что люфт в подшипниках является признаком плохого качества или износа. Более того, некоторые специалисты ошибочно используют люфт для определения разницы в размере зазора между несколькими подшипниками, считая, что меньший люфт свидетельствует о лучшем качестве. Для верного понимания важно различать люфт и зазор в подшипниках. Зазор в подшипнике – это расстояние между телом качения и дорожкой качения. Он специально предусмотрен для компенсации теплового расширения подшипника в процессе работы. В подшипниках качения зазор составляет несколько микрометров.

Тепловой зазор в подшипниках

При работе, подшипник качения подвергается не только сопротивлению качения, скольжению и сопротивлению движения смазки, но и выделяет тепло, которое приводит к тепловому расширению его компонентов. Для компенсации этого расширения в подшипниках предусматривается тепловой зазор. Например, при установки с нагревом, обойма внутри подшипника расширяется, в то время как наружная обойма сдерживается корпусом оборудования. Это приводит к разнице в диаметрах внутренней и наружной обойм. При эксплуатации такая разница в расширении приводит к увеличению нагрузок на подшипник, его перегреву и, как следствие, раннему выходу из строя.

Типы тепловых зазоров. Для предотвращения описанного выше эффекта в промышленности применяют различные типы тепловых зазоров:

* Внутренний радиальный тепловой зазор: предусматривается между телом качения и внутренним кольцом подшипника.

* Осевой зазор: возникает в направлении оси подшипника и является производной от радиального зазора.

Размер теплового зазора зависит от условий эксплуатации подшипника, включая параметры нагрузки, скорости и  температуры. Тепловое расширение металлов. Тепловое расширение – это физическое явление, при котором твердое тело увеличивает свои линейные размеры при повышении температуры. В подшипниках, тепловое расширение наблюдается в стальных сплавах, из которых изготавливаются кольца и тела качения. Коэффициент теплового расширения стали составляет около 12 мкм/(м·C). Это означает, что при повышении температуры на 1C стальной стержень длиной 1 м расширится примерно на 12 мкм. При выборе подшипника необходимо учитывать тепловое расширение компонентов подшипника, чтобы обеспечить оптимальную работу в условиях эксплуатации. В частности, следует правильно подбирать размер теплового зазора в соответствии с величиной максимальной рабочей температуры и предполагаемым тепловым расширением подшипника.

Последствия игнорирования теплового зазора. Недостаточный тепловой зазор в подшипниках может привести к:

* Увеличению трения и нагрузки на подшипник

* Перегреву и заклиниванию подшипника

* Выходу из строя подшипника и сопутствующих компонентов

С другой стороны, чрезмерный тепловой зазор может привести к:

* Увеличению люфта подшипника

* Уменьшению жесткости опоры

* Ухудшению рабочих свойств подшипника при сильных нагрузках

Поэтому правильный выбор теплового зазора в подшипниках является критически важным для обеспечения их стабильной и долговечной работы в заданных условиях эксплуатации.