Как выбрать самосмазывающиеся подшипники: лучшие материалы, оборудование, установка и варианты использования

Самосмазывающиеся подшипники представляют собой специально разработанные компоненты, предназначенные для работы без внешней смазки или масла, в которых смазочные материалы вводятся непосредственно в материал подшипника. Применяемые в тяжелом машиностроении, автомобильных системах и прецизионных приборах, они сокращают циклы технического обслуживания до 90 % по сравнению с обычными подшипниками. В этом руководстве даны ответы на четыре наиболее важных вопроса, которые задают покупатели и инженеры, прежде чем определиться с выбором. самосмазывающиеся подшипники для нового или существующего приложения.

Какой самосмазывающийся подшипник прослужит дольше всего?

Самый продолжительный самосмазывающиеся подшипники представляют собой композитные футеровки из ПТФЭ и спеченные бронзо-графитовые типы, способные проработать более 50 000 часов при правильных условиях нагрузки и скорости.

Срок службы зависит от сочетания основного материала, встроенной смазки, номинальной нагрузки и условий эксплуатации. В таблице ниже сравниваются четыре основных типа по ожидаемому сроку службы при умеренной промышленной эксплуатации:

Какие материалы подходят для самосмазывающихся подшипников?

Выбор материала является наиболее важным решением при выборе самосмазывающиеся подшипники . Четыре семейства материалов охватывают подавляющее большинство промышленных применений.

Как правильно установить самосмазывающиеся подшипники

Неправильный монтаж является основной причиной преждевременного выхода из строя самосмазывающиеся подшипники . Выполните следующие пять шагов, чтобы добиться расчетного срока службы.

1. Очистите отверстие корпуса — Удалите все заусенцы, сколы и загрязнения поверхности. Измерьте диаметр отверстия, чтобы убедиться, что он соответствует указанной посадке с натягом для подшипника (обычно допуск H7 для запрессованных конструкций). Любое масло или смазка в отверстии корпуса ухудшают адгезию типов с тефлоновой подложкой.
2. Используйте пресс или оправку. — Никогда не используйте молоток непосредственно по поверхности подшипника. Равномерно приложите усилие с помощью оправки подходящего размера или гидравлического пресса. При использовании втулок с фланцами нажимайте со стороны фланца, чтобы избежать разрушения несущей стенки.
3. Проверьте идентификатор после нажатия — Запрессовка уменьшает внутренний диаметр на 0,01 – 0,05 мм в зависимости от толщины стенки и материала корпуса. Измерьте окончательное отверстие и при необходимости разверните его, чтобы восстановить заданный зазор вала (обычно 0,02–0,08 мм для подшипников скольжения).
4. Тщательно выровняйте вал — Угловое смещение более 0,5 градуса создает краевую нагрузку, которая может сократить срок службы подшипника на 60% и более. При первоначальной установке используйте калибры для выравнивания. Для вибрационных применений убедитесь, что диапазон углового перемещения остается в пределах указанной дуги подшипника.
5. Обкатка при пониженной нагрузке — Для композитных материалов из графита или ПТФЭ первые 4–8 часов работайте при 30–50 % номинальной нагрузки. Это позволяет смазочной пленке перейти на поверхность вала и создать защитный слой до начала полной эксплуатации.

Для каких применений требуются самосмазывающиеся подшипники?

В определенных условиях эксплуатации обычные подшипники со смазкой становятся непрактичными или небезопасными. Самосмазывающиеся подшипники являются стандартной спецификацией для шести основных категорий приложений.

• Обработка продуктов питания и напитков — Загрязнение смазочных материалов является нарушением безопасности пищевых продуктов. Подшипники из ПТФЭ и полимеров работают без смазки в условиях промывания и без каких-либо компромиссов соответствуют нормам FDA и ЕС о контакте с пищевыми продуктами.
• Аэрокосмическая и оборонная промышленность — Вес, доступ для обслуживания и резкие перепады температур (от -55°C до 260°C) исключают возможность использования смазки. Сферические подшипники с футеровкой из ПТФЭ входят в стандартную комплектацию поверхностей управления полетом, дверей шасси и пилонов двигателей.
• Строительное и горнодобывающее оборудование — Стрелы экскаваторов, стрелы погрузчиков и шарнирные пальцы дробилок работают в абразивных и запыленных условиях, при которых обычная смазка смывается за считанные часы. Бронзографитовые втулки устойчивы к такой среде и не требуют повторной смазки между капитальными ремонтами.
• Морской и оффшорный — Соленая вода быстро разрушает стандартные металлические подшипники. Втулки из стеклонаполненного нейлона и PEEK полностью устойчивы к коррозии в морской воде и используются в цапфах руля направления, стабилизаторах и системах якорных брашпилей.
• Медицинское оборудование и оборудование для чистых помещений — Аппараты МРТ, хирургические роботы и инструменты для производства полупроводников требуют нулевого загрязнения частицами. Композитные подшипники из ПТФЭ соответствуют стандартам чистых помещений ISO 14644 и не выделяют паров смазочного материала.
• Сельскохозяйственная техника — Зерноуборочные комбайны, сеялки и оросительные машины циклически проходят полевые сезоны с минимальными перерывами в простоях. Спеченные бронзо-графитовые подшипники в тягах и точках поворота полностью исключают сезонную замену смазки.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать самосмазывающиеся подшипники с внешней смазкой?

В большинстве случаев добавление смазки в самосмазывающийся подшипник не причиняет вреда, но не приносит никакой пользы при нормальных условиях эксплуатации. Для типов из спеченной бронзы периодическая смазка легким маслом может продлить срок службы при работе на высоких скоростях или при высоких температурах, когда резервуар с базовым маслом частично истощен. Подшипники с футеровкой из ПТФЭ никогда не следует смазывать, так как загрязнение разрушает передаточную пленку, обеспечивающую смазку.

Какую максимальную нагрузку выдерживает самосмазывающийся подшипник?

Статическая грузоподъемность широко варьируется в зависимости от материала: подшипники из спеченной бронзы и графита обычно выдерживают 60–100 МПа, композиты из ПТФЭ — до 250 МПа в статических условиях, а полимерные типы — 20–60 МПа. Динамические нагрузки ниже на 30–50%. Всегда выбирайте на основе значения PV (давление x скорость), а не только нагрузки, чтобы учесть выделение тепла на границе раздела.

Как узнать, что самосмазывающийся подшипник нуждается в замене?

Основными индикаторами замены являются измеримый износ, превышающий расчетный зазор (обычно на 0,1–0,3 мм за пределами зазора новой детали), видимые задиров или расслоение вкладыша, люфт вала или вибрация в ранее гладких шарнирах, а также необычный шум во время работы. В отличие от подшипников, смазанных смазкой, здесь нет графика смазки — замена выполняется только по результатам измерения износа или мониторинга состояния.

Подходят ли самосмазывающиеся подшипники для высокоскоростных применений?

Ограничения скорости существенно различаются в зависимости от материала. Пропитанная маслом спеченная бронза надежно выдерживает скорость поверхности до 3 м/с. Композитные вкладыши из ПТФЭ оптимизированы для колебательного или низкоскоростного непрерывного вращения со скоростью ниже 0,5 м/с. Для высокоскоростного непрерывного вращения со скоростью более 5 м/с подходящим выбором являются полимерные подшипники с наполнителем из ПТФЭ или специальные марки углеграфита. Всегда проверяйте предел PV, установленный производителем, прежде чем указывать какие-либо значения. самосмазывающийся подшипник в высокоскоростном режиме.