Dimensiunile rulmenților blocului de pernă: Ce trebuie să știți înainte de a cumpăra
Dacă aveți nevoie de un răspuns rapid: Dimensiunile rulmenților blocului de pernă sunt definite de diametrul alezajului inelului interior, de obicei variind de la 12 mm (0,47 inchi) la 100 mm (3,94 inchi) pentru unitățile stşiard, cu dimensiunile arborelui de la 1/2 inch la 3 inci acoperind majoritatea aplicațiilor industriale. Dimensiunile carcasei, distanța dintre orificiile șuruburilor și amprenta totală variază în funcție de producător, dar în general respectă standardele ISO și AFBMA pentru interschimbabilitate.
Alegerea unei marimi gresite rulment este una dintre cele mai frecvente și costisitoare greșeli în asamblarea mecanică. Un rulment care este prea mic pentru sarcină se va defecta prematur; unul care este prea mare risipește bani și poate să nu se potrivească suprafeței de montare. Acest ghid acoperă fiecare dimensiune de care aveți nevoie - diametrul alezajului, dimensiunile carcasei, cotele de încărcare și specificațiile materialelor - astfel încât să puteți selecta cu încredere rulmentul potrivit pentru blocul de pernă.
12–100 Gama alezajului mm (standard)
½–3" acoperire a arborelui inch
ISO/AFBMA standarde de interoperabilitate
Cum sunt măsurate și clasificate dimensiunile rulmenților blocului de pernă
Un lagăr de bloc de pernă - numit și bloc de lagăr sau unitate de rulment adăpostit - constă dintr-un rulment de inserție montat într-o carcasă din fontă, oțel turnat sau polimer cu o bază plată și două găuri pentru șuruburi. Desemnarea mărimii urmează diametrul găurii inelului interior, deoarece acea dimensiune determină compatibilitatea arborelui, care este principala constrângere de inginerie în orice aplicație.
Cel mai utilizat sistem de clasificare folosește un număr de serie din două cifre pentru a codifica gaura. De exemplu, un rulment desemnat UCP 205 folosește un rulment de inserție P205 cu un orificiu de 25 mm, găzduit într-un bloc de pernă din fontă în stil UC. Sufixul „205” înseamnă că alezajul este de 5 × 5 = 25 mm. Această formulă (ultimele două cifre × 5) se aplică rulmenților din seria 04 în sus; dimensiunile 00, 01, 02 și 03 corespund la 10 mm, 12 mm, 15 mm și, respectiv, 17 mm.
Dimensiuni metrice standard ale alezajului în funcție de serie
Următorul tabel prezintă cele mai comune diametre metrice ale alezajului găsite în seriile 200 și 300, care sunt seriile calului de lucru în majoritatea aplicațiilor industriale și agricole.
Dimensiuni metrice standard ale alezajului pentru rulmenții blocuri de pernă din seriile 200 și 300 | Codul rulmentului | Diametrul alezajului (mm) | Dimensiunea arborelui (in) | Lățimea tipică a carcasei (mm) |
| UCP 200 | 10 | — | 31 |
| UCP 201 | 12 | — | 31 |
| UCP 202 | 15 | — | 35 |
| UCP 203 | 17 | — | 35 |
| UCP 204 | 20 | — | 38 |
| UCP 205 | 25 | — | 42 |
| UCP 206 | 30 | — | 47 |
| UCP 207 | 35 | — | 52 |
| UCP 208 | 40 | — | 58 |
| UCP 209 | 45 | — | 62 |
| UCP 210 | 50 | — | 67 |
| UCP 212 | 60 | — | 78 |
| UCP 215 | 75 | — | 95 |
| UCP 218 | 90 | — | 112 |
| UCP 220 | 100 | — | 124 |
Dimensiuni de rulmenți pentru blocurile de pernă din seria inch pentru aplicații nord-americane
În timp ce seria metrică domină producția globală, rulmentul blocului de pernă din seria inch rămâne foarte utilizat în America de Nord , în special în echipamente agricole, mașini de prelucrare a alimentelor și sisteme industriale vechi. Unitățile din seria inci utilizează un format de desemnare diferit: alezajul este exprimat în fracții sau zecimale de un inch, mai degrabă decât în milimetri.
Dimensiunile obișnuite ale alezajului din seria de inci sunt de la 1/2 inch la 3 inci, 3/4", 1", 1-1/4", 1-1/2", 1-3/4", 2", 2-3/16", 2-7/16", și 2-15/16" fiind cele mai des comandate. Dimensiunile de 1" și 1-1/2" reprezintă o pondere disproporționată din vânzări, deoarece se potrivesc cu arborii de antrenare utilizați în sistemele transportoare, melci și ansambluri de ventilatoare în întreaga industrie nord-americană.
1/2"
Lucrări ușoare
Folosit în transportoare mici, ventilatoare ușoare și instrumente. Capacitate de încărcare de obicei sub 1.500 lbf dinamic.
1"
Cele mai comune
Standard pentru transportoare medii, melci, pompe. Capacitate de sarcină dinamică 3.000–5.000 lbf, în funcție de serie.
1-1/2"
Transportor greu
Folosit pe scară largă în agricultură și linii de ambalare. Capacitățile dinamice ajung la 6.500–9.000 lbf în carcase din seria 300.
2-7/16"
Industria grea
Tipic pentru elevatoare de cereale, ventilatoare grele și unități industriale. Distanța găurilor pentru șuruburi este la 9" centre.
O notă critică: carcasele din seria inch și seria metrică sunt nu sunt interschimbabile chiar și atunci când gaura este foarte apropiată ca dimensiune. O inserție metrică cu alezaj de 25 mm nu se va așeza corect într-o carcasă din seria în inchi proiectată pentru un orificiu de 1 inch, deoarece diametrul inelului exterior și geometria de blocare diferă în funcție de specificațiile producătorului.
Specificații dimensionale complete dincolo de diametrul alezajului
Diametrul alezajului vă spune dacă rulmentul se potrivește cu arborele. Dar alte patru dimensiuni determină dacă rulmentul se potrivește mașinii dvs. - iar inginerii le trec adesea cu vederea pe toate patru până când au în mână o unitate care nu se va înșuruba.
H — Înălțimea de la bază la centrul arborelui
Aceasta este distanța de la partea inferioară a bazei carcasei până la linia centrală a găurii. Pentru un UCP 205 (alezaj de 25 mm), H este de obicei 47 mm . Pentru un UCP 210 (alezaj de 50 mm), H crește la aproximativ 65 mm . Dacă înlocuiți un rulment într-o mașină în care înălțimea arborelui este fixă, H trebuie să se potrivească exact, altfel alinierea arborelui se va schimba.
L — Distanța orificiilor șuruburilor (de la centru la centru)
Distanța dintre cele două orificii pentru șuruburi de montare măsurată de la centru la centru de-a lungul lungimii carcasei. Un UCP 205 are de obicei L = 95 mm ; un UCP 210 crește până la aproximativ 130 mm . Spațierea nepotrivită între șuruburi este cauza principală a înlocuirilor eșuate.
N — Diametrul orificiului șurubului
Diametrul orificiilor pentru șuruburi de montare. Majoritatea blocurilor de pernă metrice din seria 200 acceptă șuruburi M12 (găuri pentru șuruburi de 12 mm); Unitățile metrice din seria 300 și mai mari trec până la M16. Unitățile din seria inch folosesc de obicei găuri de șuruburi de 1/2" sau 5/8". Verificați întotdeauna că N se potrivește cu hardware-ul dvs. de montare înainte de a comanda.
B — Lățimea carcasei
Lățimea totală a carcasei rulmentului de la față la față. Această dimensiune determină dacă rulmentul se încadrează în lățimea disponibilă a cadrului. Pe un UCP 205, B este aproximativ 42 mm . Pe un UCP 215 (alezaj de 75 mm), B crește până la aproximativ 95 mm .
A — Lungimea totală
Lungimea de la capăt la capăt a carcasei. Această dimensiune contează atunci când mai mulți rulmenți sunt distanțați de-a lungul unui arbore și suprafața de montare disponibilă este limitată. Verificați întotdeauna A față de aspectul cadrului dvs. înainte de a finaliza o selecție de rulmenți.
Evaluări de sarcină în funcție de dimensiunea rulmentului: Capacitate dinamică și statică
Fiecare dimensiune de rulment poartă un publicat coeficient de sarcină dinamică (C) and Capacitate de sarcină statică (C0) . Aceste valori determină durata de viață în condiții reale de funcționare. Evaluarea dinamică prezice cât de mult va dura rulmentul la o sarcină și o viteză date; valoarea statică stabilește sarcina maximă pe care o poate suporta rulmentul fără deformarea permanentă a canalelor de rulare.
Pentru un rulment inserție standard UC 205 (alezaj de 25 mm) utilizat într-un bloc de pernă UCP 205, valorile tipice sunt C = 14,0 kN și C0 = 7,80 kN. Scalați până la un UC 210 (alezaj de 50 mm) și valorile sar la C = 35,0 kN și C0 = 23,2 kN. Relația nu este liniară - dublarea alezajului triplează aproximativ capacitatea de încărcare în majoritatea seriilor, deoarece diametrul elementului de rulare și numărul de bile cresc ambele.
Valori de sarcină dinamice și statice reprezentative pentru rulmenții inserti din seria UC în funcție de dimensiunea alezajului | Rulment | Alezajul (mm) | C dinamic (kN) | C0 static (kN) | Viteza maxima (rpm) |
| UC 204 | 20 | 12.8 | 6.55 | 1.800 |
| UC 205 | 25 | 14.0 | 7.80 | 1.600 |
| UC 206 | 30 | 19.5 | 11.2 | 1.400 |
| UC 208 | 40 | 25.5 | 15.3 | 1.200 |
| UC 210 | 50 | 35.0 | 23.2 | 1.000 |
| UC 212 | 60 | 47.5 | 32.5 | 900 |
| UC 215 | 75 | 66.0 | 48.0 | 750 |
| UC 218 | 90 | 96.0 | 72.0 | 600 |
| UC 220 | 100 | 112 | 86.5 | 530 |
Observați compromisul de viteză: pe măsură ce dimensiunea rulmentului crește, viteza maximă admisă scade semnificativ. Un UC 204 poate rula la 1.800 rpm fără prevederi speciale; un UC 220 este limitat la 530 rpm la factori de sarcină similari. Aplicațiile care necesită atât sarcină mare, cât și viteză mare — cum ar fi antrenările transportoarelor de mare viteză — trebuie să utilizeze în întregime rulmenți de calitate sau diferite tipuri de rulmenți.
Seria de carcasă și impactul lor asupra dimensiunilor totale ale rulmenților
Același lagăr de inserție poate fi montat în diferite serii de carcasă, modificând dimensiunile totale ale unității fără a schimba alezajul. Acest lucru contează mai mult decât își dau seama majoritatea cumpărătorilor. O inserție UC 206 (alezaj de 30 mm) se potrivește atât cu o carcasă standard P206, cât și cu o carcasă PH206 rezistentă, dar carcasa PH206 este semnificativ mai mare, mai grea și are o distanță mai mare a orificiilor pentru șuruburi - făcând-o complet diferită din punct de vedere dimensional, chiar dacă alezajul se potrivește.
Carcasa Seria 200
- Fontă ușoară
- Amprentă compactă
- Standard pentru sarcini ușoare până la medii
- Capacitate de sarcină inferioară a orificiului șurubului
- Cea mai economica varianta
- Disponibil pe scară largă de pe raft
Carcasa seria 300
- Fontă mai grea sau fontă ductilă
- Dimensiuni mai mari ale bazei
- Capacitate mai mare a orificiilor pentru șuruburi
- Folosit în agricultură și transport greu
- Centrele șuruburilor mai largi adaugă stabilitate
- Mai grele și mai costisitoare decât seria 200
Carcasă inoxidabilă/polimer
- Rezistent la coroziune pentru medii alimentare/umede
- Dimensiunile corespund standardelor metrice
- Greutate mai mică decât fonta
- Sarcini maxime mai mici decât carcasele din fier
- Prețuri premium față de carcase standard
- Necesar pentru instalațiile conforme cu USDA/FDA
Cum să selectați dimensiunea corectă a rulmentului blocului de pernă în 5 pași
Obținerea dimensiunii corecte de prima dată economisește atât bani, cât și timpul de nefuncționare. Urmați această secvență pentru orice aplicație nouă sau loc de muncă de înlocuire.
- Măsurați cu precizie diametrul arborelui. Folosiți un micrometru, nu o bandă de măsurare sau șubler. Diametrele arborelui trebuie să se potrivească cu diametrul alezajului în limitele toleranței standard (h6 sau j6 pentru majoritatea aplicațiilor metrice prin presare). Un arbore nominal de 25 mm poate măsura de fapt 24,97–25,00 mm; alezajul rulmentului va fi de 25.000–25.013 mm pentru o potrivire normală a jocului.
- Calculați sarcina radială asupra rulmentului. Adunați greutatea ansamblului arborelui, a tensiunii curelei sau lanțului, dacă este cazul, și a oricăror sarcini de proces. Aplicați un factor de serviciu de 1,2 până la 2,0 în funcție de severitatea încărcării șocurilor. Sarcina radială echivalentă rezultată trebuie să fie sub cota dinamică C a rulmentului pentru durata de viață necesară.
- Verificați viteza de funcționare. Faceți referințe încrucișate la turația dumneavoastră de funcționare cu viteza nominală a rulmentului. Dacă trebuie să rulați la 1.200 rpm cu un alezaj de 50 mm, un UC 210 standard este adecvat; o unitate cu alezaj de 100 mm din aceeași serie nu este, deoarece viteza sa nominală este de numai 530 rpm.
- Verificați dimensiunile carcasei față de suprafața de montare. Măsurați sau proiectați înălțimea de la bază la centru H și distanța dintre centrele șuruburilor L înainte de a comanda. Multe înlocuiri eșuate apar deoarece inginerul a comandat un rulment care se potrivește arborelui, dar nu și cadrului.
- Luați în considerare mediul înconjurător. Carcasele standard din fontă sunt adecvate pentru aplicații uscate în interior. Prelucrarea alimentelor, mediile marine sau chimice necesită carcase din inox. Aplicațiile la temperaturi ridicate peste 120°C necesită unsori speciale și un spațiu de joc interior extins (C3 sau mai mare).
Rulmenți de înlocuire pentru blocuri de pernă: referință încrucișată și interschimbabilitate
Unul dintre avantajele practice ale pieței de rulmenți cu bloc de pernă este că Standardizarea ISO înseamnă că majoritatea carcaselor de la producători importanți sunt interschimbabile dimensional în cadrul aceleiași serii. Un UCP 205 de la NSK, SKF, Dodge, Timken sau orice producător chinez care respectă ISO va împărtăși același diametru al alezajului, amprenta carcasei, distanța dintre orificiile șuruburilor și înălțimea centrului arborelui - puteți schimba o marcă cu alta fără a reproiecta montarea.
Cu toate acestea, interschimbabilitatea are limite. Rulmenții cu inserție de la diferiți producători nu trebuie amestecați în carcase pentru care nu au fost proiectați dacă aveți nevoie de potriviri precise. Rulmenții de inserție cu reducere vânduți la prețuri semnificativ sub prețurile pieței au adesea toleranțe ale diametrului inelului exterior care sunt mai slabe decât specificațiile, provocând frecare în orificiul carcasei. Acest lucru produce zgomot, vibrații și eventuale deteriorări ale carcasei care anulează orice economii la rulment.
Denumiri comune de referință încrucișată
Când faceți referințe încrucișate numerelor de rulmenți între mărci, țineți cont de următoarele echivalențe:
- UCP 205 (generic) = P205 (Dodge/Baldor) = FYJ 25 TF (SKF) = UCPA205 (varianta regională NSK)
- UCP 206 (generic) = P206 (Dodge) = SY 30 TF (SKF) - toate cu alezaj de 30 mm
- UCP 210 (generic) = P210 (Dodge) = SY 50 TF (SKF) - toate cu alezaj de 50 mm
- UCPX 05 (inel interior extins) nu este interschimbabil cu UCP 205 standard - inelul interior mai larg modifică cerințele locașului carcasei
Verificați întotdeauna dimensiunile H, L, N și B din catalogul producătorului, mai degrabă decât să presupuneți că echivalența referințelor încrucișate se traduce în identitate dimensională. Cataloagele de la SKF, NSK, Timken și Rexnord sunt disponibile gratuit online și includ tabele cu dimensiuni complete pentru fiecare dimensiune de rulment pe care o produc.
Recomandări de dimensiune a rulmentului specifice aplicației de către industrie
Diferitele industrii s-au hotărât pe dimensiuni specifice ale rulmenților blocului de pernă ca standarde de facto bazate pe decenii de experiență în aplicare. Înțelegerea acestor modele vă poate ghida selecția inițială chiar înainte de a executa un calcul de încărcare completă.
Agricultura și manipularea cerealelor
Sistemele de antrenare a melcului și picioarele elevatorului de cereale utilizează cel mai frecvent rulmenți de blocuri din seria de 1" până la 1-7/16" inch sau echivalentele lor metrice (alezaj 25-35 mm). Antetele combinate folosesc de obicei unități de 1-3/16" și 1-7/16". Uscătoarele de cereale cu zone de temperatură înaltă necesită rulmenți cu joc C3 și unsoare pentru temperatură înaltă de peste 150°C.
Prelucrarea alimentelor și a băuturilor
Instalațiile conforme cu FDA folosesc carcase din oțel inoxidabil cu unsoare aprobată de NSF H1 de calitate alimentară. Dimensiunile alezajului de la 25 mm la 50 mm (UCP 205 până la UCP 210) acoperă majoritatea aplicațiilor pentru transportoare și arbori de amestecare. Rulmenții inserați etanșați pe viață elimină intervalele de relubrifiere care creează risc de contaminare.
Industria minieră și grea
Transportoarele de alimentare a concasoarelor și aplicațiile cu arbore de sită necesită în mod regulat rulmenți cu alezaj de 75 mm până la 100 mm (UCP 215 până la UCP 220 sau echivalente din seria 300). Aceste aplicații necesită carcase grele din fontă ductilă, cu garnituri și fitinguri de unsoare înlocuibile pe teren. Sarcinile de impact necesită un factor de serviciu de 2,0 sau mai mare aplicat calculelor de sarcină dinamică.
Aplicații HVAC și ventilatoare
Arborele comerciale ale ventilatorului folosesc rulmenți de 1" până la 2-7/16" în funcție de diametrul ventilatorului și presiunea statică. Rulmenții din acest serviciu funcționează continuu la viteze moderate cu sarcini radiale relativ scăzute, dar beneficiază de inserții de precizie pentru a reduce zgomotul. Variantele de inel interior extins (seria UCPX sau UCPW) sunt utilizate în mod obișnuit pentru a găzdui cheile arborelui și șuruburile de fixare la distanțe specifice de roata ventilatorului.
Sfaturi practice pentru comandarea și instalarea rulmenților pentru blocuri de pernă în funcție de dimensiune
Obținerea corectă a specificațiilor de dimensiune este doar jumătate din treabă. Erorile de comandă și greșelile de instalare reprezintă o parte semnificativă a defecțiunilor premature ale rulmenților în domeniu. Aceste note practice se aplică indiferent de mărimea specifică pe care ați selectat-o.
01
Măsurați întotdeauna unitatea existentă înainte de a comanda o înlocuire
Dacă plăcuța de date a rulmentului vechi lipsește sau este ilizibilă, măsurați diametrul arborelui, distanța dintre centrele șuruburilor L și înălțimea de la bază la centrul arborelui H. Aceste trei măsurători identifică în mod unic seria de carcasă în majoritatea cataloagelor standard. Nu vă bazați pe desenul mașinii dacă mașina are mai mult de 10 ani; desenele nu sunt adesea actualizate după modificările pe teren.
02
Strângeți șuruburile de fixare conform specificațiilor
Șuruburile de fixare de pe gulerul de blocare excentric sau stilul cu șurub dublu trebuie strânse conform specificațiilor. Strângerea insuficientă permite mișcarea de frecare între arbore și alezajul care distruge suprafața arborelui în câteva săptămâni. Strângerea excesivă deformează orificiul inelului interior, reducând jocul radial și provocând oboseală prematură. Pentru un rulment cu alezaj de 25 mm, cuplul tipic de strângere a șurubului este 10–12 Nm ; pentru o unitate cu alezaj de 50 mm, cifra crește la aproximativ 20–25 Nm .
03
Verificați duritatea arborelui pentru modelele de blocare a șuruburilor de fixare
Blocarea șurubului de fixare se bazează pe șurubul care mușcă suprafața arborelui pentru a crea blocarea mecanică. Acest lucru funcționează în mod fiabil numai atunci când duritatea arborelui este sub aproximativ 250 HB (25 HRC). Arborii care sunt căliți prin inducție sau căliți până peste acest nivel nu vor dezvolta o aderență adecvată, iar rulmentul va merge pe arbore sub sarcină. În astfel de cazuri, utilizați în schimb manșon adaptor sau modele de blocare a gulerului excentric.
04
Nu amestecați tipurile de grăsime la relubrifiere
Majoritatea rulmenților blocului de pernă sunt unsați în prealabil cu unsoare complexă de litiu din fabrică. Adăugarea de grăsime incompatibilă - cum ar fi un produs pe bază de calciu sau poliuree - determină descompunerea matricei de grăsime, ducând la separarea rapidă a uleiului și înfometarea rulmenților. Dacă nu știți ce grăsime este deja în rulment, purjați-o complet cu unsoare proaspătă compatibilă prin racordul de ungere până când apare o nouă unsoare la garnituri înainte de a reveni la exploatare.
Întrebări frecvente despre dimensiunile rulmenților blocului de pernă
Care este cea mai comună dimensiune a rulmentului blocului de pernă?
În aplicațiile metrice, UCP 205 (alezaj de 25 mm) și UCP 206 (alezaj de 30 mm) sunt dimensiunile cu cel mai mare volum la nivel global datorită prevalenței lor în sistemele transportoare, echipamentele agricole și mașinile industriale ușoare. Pe piețele cu seriile în inchi, unitatea de 1" este cea mai comună dimensiune comandată în America de Nord.
Pot folosi un rulment de bloc de pernă mai mare decât este necesar?
Tehnic da, dacă arborele poate fi mărit în diametru și dimensiunile carcasei se potrivesc suprafeței de montare. În practică, mărirea unui rulment adaugă costuri și greutate fără beneficii proporționale. Mai important, rulmenții supradimensionați funcționează adesea la viteze sub viteza minimă recomandată , care previne formarea corectă a peliculei de lubrifiere și poate reduce efectiv durata de viață în comparație cu un rulment dimensionat corect.
Cum citesc numărul de piesă al unui bloc de pernă?
O denumire tipică precum UCP 207-20 se descompune astfel: UC = tip rulment (rulment cu bile cu inserție/auto-aliniere); P = tip carcasă (bloc de pernă cu bază plană); 2 = serie (seria 200 de utilizare ușoară până la medie); 07 = cod alezaj (7 × 5 = 35 mm, dar verificați tabelul producătorului pentru precizie); -20 = sufix pentru varianta alezaj în inch (20/16 = alezaj 1-1/4"). Sufixele după numărul principal variază în funcție de producător și pot indica inel interior extins, carcasă inoxidabilă, garnituri de calitate alimentară sau clase speciale de degajare.
Care este diferența dintre seriile UC 200 și UC 300?
Seria 200 folosește o geometrie mai ușoară, mai compactă a inelului exterior, cu un diametru exterior mai mic în raport cu diametrul alezajului. Seria 300 are un diametru exterior mai mare, mai multe elemente de rulare și capacitate de încărcare mai mare. Pentru aceeași dimensiune a alezajului, o inserție din seria 300 într-o carcasă din seria 300 oferă o capacitate de încărcare dinamică cu aproximativ 20-40% mai mare decât echivalentul din seria 200, cu prețul unei unități mai mari și mai grele.
Rulmenții blocului de pernă metrici și inci au aceleași dimensiuni?
Nu. Un rulment metric de 25 mm și un rulment de 1 inch (25,4 mm) au diametre diferite ale inelului exterior și geometrii diferite ale carcasei. Nu sunt interschimbabile. În plus, distanța dintre orificiile șuruburilor și înălțimile de la bază la centru diferă între carcasele metrice și inch chiar și atunci când dimensiunile alezajului sunt aproape identice.