Подшипники Koyo и NSK с защитой от проскальзывания

Проскальзывание в подшипниках (creep) – это очень неблагоприятное явление, ускоряющее износ деталей опоры и снижающее срок ее эксплуатации. Описать его можно как проворачивание внутреннего кольца относительно посадочного места на валу, а внешнего – в корпусе механизма, произошедшее в процессе работы механизма. 

Проскальзывание, как правило, сопровождается повышением уровня шума, ростом температуры узла, ухудшением функциональности механизма и, очень часто, выходом его из строя. В механике различают всего два вида проскальзывания:

• Деформация;

• Коротация, или совместное вращение.

При деформации радиальная нагрузка деформирует внешнее кольцо, тем самым значительно ослабляя его сцепление с корпусом. Из-за этого кольцо проворачивается на своем посадочном месте. Коротация вызывается недостаточным трением между деталью и корпусом и она может возникнуть даже при небольших усилиях.

Производители используют два основных метода, помогающих исключить проскальзывание опор. Чаще всего для этого увеличивают толщину наружного кольца подшипника, что, разумеется, влияет как на габариты детали, так и на ее вес. Второй популярный метод связан с изменением конструкции корпуса механизма в месте опирания подшипника и он также не может считаться идеальным.

Чтобы решить проблему проскальзывания, японская компания JTEKT, которой принадлежит подшипниковый бренд KOYO

Bearings, в 2016 году создала новую конструкцию подшипников качения с защитой от проскальзывания. Изменения для этого потребовались минимальные. На внешнем кольце опоры создается тонкая канавка, компенсирующая деформации растяжения материала при нагрузках.

Стендовые испытания подшипников измененной конфигурации показали, что износ от проскальзывания снизился на 50%, при этом толщина кольца детали после модернизации уменьшилась на 35%. То есть изделие стало надежнее, а его масса и материалоемкость заметно снизились. Но конструкторы JTEKT не остановились на достигнутом и дополнительно разработали специальное покрытие для внешнего кольца. Оно эффективно защищает посадочное место в корпусе машины от износа, связанного с явлением коротации.

Разработанные для KOYO подшипники отлично подходят для автомобилестроения и других отраслей, где от подшипника требуется максимальная надежность и длительный срок службы, при минимальной массе и габаритах. Особенно важно это решение для такой сферы, как производство электромобилей. Проскальзывание – настоящий бич электрокаров, так как чаще всего оно происходит при высоких моментных нагрузках, свойственных узлам вращения мощных машин.

Компания KOYO не единственный на мировом рынке производитель, создавший подшипники с защитой от проскальзывания. Почти одновременно свое решение предложил европейско-японский концерн NSK.

Решение этой компании кардинально отличается от описанного нами выше, так как от проворачивания внешнее кольцо защищает не канавка, а кольца, закрепленные на внешнем кольце детали. Серия опор качения нового типа получила название NSK Creep-free.