Подшипники - важнейшие элементы любых механизмов. От их качества и точности зависит бесперебойная работа оборудования. Давайте разберемся, что такое класс точность подшипников и почему он имеет значение.
Основные понятия
Класс точности подшипника - это показатель, определяющий допустимые отклонения геометрических параметров подшипника от номинальных значений.
Класс точности влияет на плавность хода, вибрации, шум, нагрев подшипника и срок службы всего механизма.
Существует несколько стандартов, регламентирующих классы точности:
- ГОСТ 520 - действует в России и странах СНГ
- ISO - принят в Европе
- ABEC - используется в США
Подшипники с более высоким классом точности применяются в узлах повышенной точности: шпинделях станков, высокоскоростном оборудовании, робототехнике. Подшипники нормального класса точности используются повсеместно в машиностроении и приборостроении.
Классификация подшипников по точности
Согласно ГОСТ, установлено 6 классов точности подшипников качения, обозначаемых цифрами или буквами перед номером подшипника:
- Т - особо прецизионный
- 2 - сверхпрецизионный
- 4 - прецизионный
- 5 - высокий
- 6 - повышенный
- 0 - нормальный (чаще не указывается)
В системах ISO и ABEC классов точности на два меньше:
| Класс точности | ГОСТ | ISO | ABEC |
| 1 | Т | P4 | 7, 8 |
| 2 | 2 | P2 | 5, 6 |
| 3 | 4 | P0 | 3, 4 |
| 4 | 5 | - | 1, 2 |
| 5 | 6 | - | - |
Для роликовых конических подшипников в ГОСТе применяется также обозначение "У" - повышенная точность монтажной высоты.
Класс точности "0" или нормальный в маркировке подшипников обычно не указывается. Его используют в качестве эталонного при сравнении с более высокими классами.
Маркировка класса точности на подшипниках
В соответствии с ГОСТ на подшипнике качения класс точности обозначается следующим образом:
- цифра или буква перед номером подшипника, отделенная дефисом;
- например: 6-502620, Т-826126;
- если класс точности - 0, в маркировке обычно не указывается;
- допускается также сочетание класса точности и других обозначений, например группы зазора: 7Т-902620, 4В-352528 и т.д.
На импортных подшипниках маркировка класса точности может быть иной. Например, в системе SKF используется последовательность: класс точности размеров и формы по ISO - класс точности вращения по ABEC (P4A, P2C и т.д.)
Если же на подшипнике отсутствует обозначение класса точности, то он считается нормальным (6-й или 0-й по ГОСТу).
Класс точности различных подшипников
Рассмотрим классы точности наиболее распространенных типов подшипников.
Шариковые радиальные подшипники - наиболее массовый тип, широко применяются в различных отраслях промышленности. В основном выпускаются классов точности 6 (повышенный) и 0 (нормальный). Реже встречаются классы 5 и 4.
Роликовые радиальные подшипники - используются в узлах с большими нагрузками и скоростями. Как правило, классов точности 6 или 0, реже - повышенных классов 4 и 5.
Шариковые радиально-упорные подшипники - применяются в узлах со смешанными нагрузками. В основном классы 6 или 0, изредка встречаются классы 5 и 4.
Остальные специальные типы подшипников (игольчатые, тороидальные и др.) обычно изготавливаются не ниже 6 класса точности, а то и выше - 5 или 4 класса.
Выбор подшипника нужного класса точности
При выборе подшипника в первую очередь нужно определить необходимый класс точности. Это зависит от требований к точности и назначения всего узла.
Для обычного механического оборудования в большинстве случаев достаточно стандартного класса точности 6 или 0.
Основные критерии для выбора повышенного класса точности:
- высокие обороты вращения (свыше 10 000 об/мин)
- повышенные требования к бесшумности и плавности хода
- необходимость высокой точности во всем механизме
При замене изношенного подшипника также важно подобрать изделие того же или близкого класса точности, иначе это негативно скажется на работе всего узла.
Особенности приобретения высокоточных подшипников
Покупка высококачественных подшипников повышенного класса точности имеет ряд особенностей:
- Стоимость значительно выше обычных подшипников, цена может отличаться в несколько раз
- Ассортимент ограничен, многие типоразмеры производятся под заказ
- Высок риск приобрести подделку вместо оригинального изделия
В связи с этим рекомендуется приобретать такие подшипники только у официальных дилеров ведущих производителей, имеющих соответствующие сертификаты.
Как не купить подделку вместо подшипника
Чтобы не стать жертвой мошенников, продающих дешевый некачественный товар под видом именитых брендов, при покупке стоит обращать внимание на ряд моментов:
- Наличие маркировки класса точности и других обозначений согласно стандартам
- Состояние упаковки и сопроводительных документов
- Внешний вид самого подшипника – отсутствие вмятин, рисок и других дефектов
Также имеет смысл поинтересоваться наличием партии товара на центральном складе производителя и запросить копии соответствующих документов.
Повышение точности подшипников
Иногда возникает необходимость повысить точность уже установленного в механизм подшипника, например при модернизации оборудования. Для этого применяются следующие методы:
- Доводка дорожек качения и тел качения в собранном подшипнике специальным инструментом
- Магнитно-абразивная обработка поверхностей в разобранном виде
- Замена стандартного сепаратора на высокоточный
- Балансировка подшипникового узла на специальных станках
Высокоточные подшипники требуют особо бережного обращения при монтаже, эксплуатации и обслуживании.
Особенности монтажа
- Тщательная балансировка вала
- Контроль биения в посадочных местах
- Использование специальных инструментов для напрессовки
- Запрет применения ударных инструментов
Особый режим работы
В процессе эксплуатации необходимо:
- Избегать резких пусков и остановок
- Не превышать максимальные обороты
- Поддерживать оптимальный температурный режим
- Исключить попадание абразивных частиц и влаги
Диагностика состояния
Для контроля используются:
- Анализ вибрации и шума
- Тепловизионный контроль
- Измерение биения вала
- Оценка люфта при вращении
Критерии для замены подшипника
- Превышение допустимой вибрации или шума
- Рост зазоров и люфтов свыше нормы
- Появление задиров и неравномерного износа дорожек качения
Типичные ошибки при эксплуатации
- Превышение скорости и нагрузки
- Нарушение температурного режима
- Попадание влаги и загрязнений из-за нарушения герметичности
Каковы перспективы в производстве высокоточных подшипников качения? Рассмотрим основные тенденции.
Ведутся разработки подшипников из композитных материалов, керамики, интерметаллидов. Это позволит поднять рабочие температуры, скорости вращения, долговечность.
Применение 3D-печати дает возможность создавать геометрически сложные формы дорожек качения и тел качения, оптимизированные под конкретные условия работы.
Разрабатываются интеллектуальные подшипники с датчиками температуры, вибрации, других параметров для онлайн-контроля и раннего обнаружения дефектов.
Масштабируемые производственные платформы
Гибкие производственные комплексы позволят оперативно налаживать выпуск подшипников различного размера и точности под требования заказчика.
Современные САПР-системы, опираясь на большие данные и машинное обучение, смогут выдавать оптимальную конструкцию подшипника для конкретных условий применения.