Способы охлаждения подшипников качения

Если шариковый или роликовый подшипник исправен, правильно смонтирован и работает в нормальных условиях, чаще всего его температура при эксплуатации не вызывает опасений и деталь в охлаждении не нуждается. Но бывают ситуации, когда опора используется под большим нагрузками или в условиях повышенной температуры окружающей среды. В таких случаях может потребоваться охлаждение поры качения, которое в современной механике организовывается 5 основными способами.

Правильный выбор типа подшипника

Тела качения и дорожки подшипников могут нагреваться по нескольким причинам. Это микропроскальзывание тел качения, гистерезис, вызванный возникновением напряжений в материале, трение между телами качения и сепараторами и дорожками, процессы, происходящие в смазке. В каждом случае тепло может выделяться с разной интенсивностью – это зависит от типа опоры, свойств и количества смазки, воздействующей нагрузки и скорости.

Не последнюю роль в этом играет форма тел качения. Шариковые узлы нагреваются меньше чем роликовые при высоких скоростях и небольших нагрузках и наоборот – при малой частоте оборотов и больших усилиях лучше держат оптимальную температуру роликовые детали. Этот фактор принято учитывать при выборе подшипника – после грузоподъемности и скоростных характеристик этот момент часто играет одну из ключевых ролей при конструировании узла вращения.

Тип смазки

Смазывание опоры качения консистентной смазкой организовать гораздо проще, чем жидкой, но этот материал не всегда подходит с точки зрения охлаждения. Только смазывание жидкими материалами дает возможность полностью держать под контролем температуру подшипника. В тех случаях, когда технология оборудования связана с выделением большого количества тепла, например, в газотурбинах, система жидкой смазки становится единственным подходящим вариантом.

Не стоит забывать, что при использовании систем подачи жидкой смазки иногда возникает необходимость предусмотреть принудительное охлаждение масла. Этот процесс может быть реализован самыми различными способами, начиная от применения простых теплообменников и заканчивая установкой специальных холодильных установок.

Уровень масла

Если подшипник смазывается в масляной ванне или способом разбрызгивания, то уровень масла в емкости оказывает большое влияние на рабочую температуру изделия. Принято выбирать уровень на середине нижней части опоры – по центру тела качения, которое находится в самой нижней точке детали. Но если вал вращается с большой скоростью, такого уровня может быть недостаточно.

В процессе работы, по разным, порой не зависящим от нас причинам, уровень смазки может существенно снизиться, что приведет к масляному голоданию узла и выходу опоры из строя. В таких случаях может выручить маслоотражатель – несложное приспособление, направляющее смазку на рабочие зоны подшипника и создающее вокруг детали масляный туман. В таких случаях нет необходимости постоянного контроля уровня и работа узла более безопасна.

Поток смазки

Обычно для эффективной работы подшипника качения достаточно тонкой масляной пленки. Большие объемы масла не снижают коэффициент трения, но могу быть полезны с точки зрения охлаждения опоры. Но правило «больше – значит лучше» работает здесь далеко не всегда – зависимость между потоком смазки и температурой достаточно сложна.

Интенсивная подача смазки способствует отводу тепла, но, в то же время, ее движение и процессы завихрения в потоке масла могут сами по себе становиться причиной повышения температуры. Для правильного выбора характеристик потока в наши дни используют компьютерное моделирование, помогающее учесть все факторы системы и минимизировать риски, связанные с завихрениями.

Обдув воздухом

Системы, не использующие рециркуляцию смазки, опора охлаждается, в основном, за счет отдачи тепла в окружающую среду через корпус. Известно, что движущиеся потоки воздуха гораздо больше способствуют охлаждению, чем неподвижный объем, поэтому организация обдува корпуса подшипника воздухом – отличный способ обеспечить охлаждение опоры.

Но при таком способе охлаждения нельзя допускать непосредственного обдува подшипника воздушным потоком, так как это может вызвать его загрязнение пылью и другими частицами, присутствующими в окружающей среде. Если подшипник используется без корпуса, то лучше всего выбрать для использования с воздушным охлаждением модель, закрытую уплотнениями, с консистентной смазкой внутри.

Воздушное охлаждение – один из наиболее доступных способов решения проблемы повышения температуры подшипника. Его организация не требует использования сложных систем и серьезных вмешательств в конструкцию узла. Часто ограничиваются установкой на валу крыльчатки, обеспечивающей перемещение воздуха вокруг детали в процессе ее работы.

Вернуться к списку

Возможно, вам будет интересно:

  • Timken (Torrington)
  • Timken (Fafnir)
  • Timken
  • System Plast
  • Symmco
  • Spherco (RBC )
  • SNR (NTN)
  • Smith Company
  • SKF
  • Shuster Corporation
  • Sealmaster
  • Rollway
  • Rolek
  • RHP (NSK)
  • Rexnord
  • RBC
  • QA1 Precision Products
  • PEER
  • PCI Procal Inc
  • Osborn Load Runners
  • Oilite
  • Oiles America Corporation
  • NTN
  • NSK
  • Nice Ball (RBC )
  • MRC (SKF)
  • McGill
  • Link-Belt (Rexnord)
  • Koyo NRB
  • Koyo
  • Kilian (Altra)
  • Kaydon
  • Isostatic
  • INA (Schaeffler)
  • IKO International Inc
  • Heim (RBC )
  • General Corporation
  • Garlock (GGB)
  • FAG (Schaeffler)
  • Dodge (Baldor)
  • Dodge
  • Cleco
  • Bunting
  • Browning
  • Boston Gear (Altra)
  • Barden (Schaeffler)
  • Aurora Company
  • AMI
  • American Roller
  • 1st Source Products