Фланцевые подшипники

Фланец — это плоская шайба, которая используется для оформления неподвижного сопряжения элементов. Обычно ее приваривают к торцам сопрягаемых труб или валов, после чего фланцы сводят вместе и стягивают винтами или болтами, которые вставляются в крепежные отверстия. Для оформления подвижного сопряжения нужен особый узел — фланцевый подшипник, внешнее кольцо которого имеет форму фланца. Кроме того, в машиностроении встречаются сборочные узлы на основе обычного подшипника и корпуса с фланцем. Оба варианта оформления ускоряют процесс сборки, а также повышают точность установки валов и муфт.

Особенности конструкции

Такие узлы состоят из следующих элементов:

1. Корпуса с посадочными отверстиями под фланцевое сопряжение.
2. Подшипника-вкладыша, который вставляется в корпусный блок.
3. Уплотнителя, закрывающего зазор между кольцами подшипника.
4. Масленки, хранящей запас смазочного материала.
5. Каналов подвода смазки от масленки к внутреннему подшипнику.

Модели с фланцем крепятся к станине или раме механизма. Валы, вращение которых обеспечивает подшипник, соединяют с его внутренним кольцом. Для устранения торцевого или радиального биения вала используют самоустанавливающиеся модели.

Большинство фланцевых элементов под вкладыш отливают из ковкого или серого чугуна. Блоки из нержавейки или термопласта предусмотрены только для химпрома и пищепрома. Фланцевая часть может иметь вид:

• квадратной или прямоугольной пластины;
• шайбы;
• ромба;
• треугольника.

У прямоугольника и шайбы бывает до 4 крепежных отверстий, у ромба — не более двух, у треугольника — до трех. Такого количества крепежных каналов хватает для точной и быстрой фиксации, с минимальным торцевым и радиальным биением. Эксплуатационные характеристики такого подшипникового узла зависят от особенностей конструкции корпуса, поэтому производители патентуют свои инженерные решения, предлагая покупателю фирменные фланцевые модели с конкурентоспособными свойствами.

Фланцевые модели торговой марки SKF

Шведский бренд SKF разработал уникальную конструкцию фланца Y-типа. Она рассчитана на компенсацию отклонения осей валов за счет использования в качестве вкладыша 1-рядного шарикоподшипника радиального типа, который работает в заполненной смазкой полости. Y-блока компании SKF изготавливают из композитов, чугуна, листового проката.

В чугунные корпуса встраивают масленки и каналы для поступления смазки. Стальные элементы исключают встроенную систему смазывания узла качения или скольжения. Литые корпуса допускают повышенную нагрузку на вал. Штампованные и фрезерованные элементы уменьшают вес подшипникового узла.

Фланцевые элементы Y-узла имеют круглую, овальную или треугольную форму. Сфера применения продукции компании SKF — машиностроение, пищепром, фармацевтика, химическое оборудование. В производстве продуктов питания используют модели с корпусными блоками из пищевой нержавейки.

Модели с внешним фланцем от INA

Немецкий концерн Schaeffler Group выпускает фланцевые подшипники под брендом INA. Изделия этой торговой марки собираются на основе стального или чугунного корпусного блока. Особая серия бренда изготовлена из высокопрочного чугуна. По специальному заказу внешние блоки покрывают фирменным протектором Corrotect, который препятствует коррозии, воде, солям, слабым кислотам и щелочным растворам.

Модели для работы в среде с высокой температурой и влажностью защищают особым покрытием. Кроме того, они снабжаются экспресс-системой смазывания тел качения. Фланец INA корпуса имеет стандартные формы — от прямоугольника до овала. В крепежных пластинах прорезают 2-4 монтажных отверстия.

Фланцевые узлы от NTN-SNR

Бренд NTN-SNR выпускает подшипники для авиастроительных компаний, производителей вертолетов, ракет и других высокотехнологичных предприятий. Франко-японская компания предлагает несколько вариантов корпусных блоков под подшипниковый узел с фланцем.

Большую часть ассортимента занимают литые корпуса из чугуна с фланцами на круг, треугольник или овал. Такие блоки ставят на высоконагруженные узлы (в вертолетную трансмиссию). Для пищевой и фармацевтической промышленности компания предлагает основу из нержавейки. Медицинское оборудование оснащают узлами из термопласта.

В отдельную категорию продукции NTN-SNR следует выделить подшипниковые узлы для текстильных станков и аппаратов. Они оснащаются корпусными блоками с трехточечным креплением.

Особенности конструкции подшипников с фланцами на внешнем кольце

Производители таких подшипников предлагают альтернативу массивным корпусным деталям — модели с внешними кольцами в форме фланцевой платформы. Изделия обеспечивают высокую точность монтажа и переносят значительные нагрузки. Кольцо-фланец позволяет уменьшить габариты узла качения или скольжения. Например, компания Koyo производит модели под вал диаметром от миллиметра. Фланцевые подшипники этого типа могут быть как открытыми, так и необслуживаемыми (закрытыми).

Основа модели с фланцем-кольцом — радиальные шарикоподшипники или конические роликоподшипники. Кольца и тела качения производятся из нержавеющей стали, а сепараторы — из сверхпрочного пластика. В качестве уплотнителей применяют резиновые сальники. Такая компоновка допускает прямолинейное смещение штоков. Если узел работает в высокотемпературной среде, полимерный сепаратор меняют на стальной аналог.

Среди подшипников с кольцами-фланцами встречаются и многорядные детали. Например, бренд Koyo выпускает 6-рядные модели с круглыми фланцами, которые монтируют на валы диаметром до 60 мм.

Преимущества подшипников с фланцевым креплением

Такие модели обеспечивают сверхнадежное крепление к опорной плоскости, поэтому они выдерживают большую эксплуатационную нагрузку. Наличие фланца упрощает сборку подвижного сопряжения и упрощает доводку посадочной поверхности. Несмотря на сложности изготовления, преимущества подобных подшипников вынуждают производителей расширять их ассортимент, поэтому фланцевые модели практически не уступают ординарным вариантам в количестве типоразмеров номенклатуры.