Зазоры подшипников: внутренний, радиальный, осевой и тепловой зазор, регулировка и ГОСТ

Зазоры подшипников напрямую влияют на температуру, шум, вибрацию, ресурс и точность вращения. Слишком маленький рабочий зазор может после нагрева превратиться в нежелательный преднатяг, а слишком большой — увеличить вибрацию, шум и перемещение вала. Поэтому выбирать подшипник только по размерам d × D × B недостаточно: необходимо проверить группу внутреннего зазора, посадку на вал и в корпус, температуру и схему опоры.

Главный нормативный документ по теме на сайте «Первый Подшипник Групп» — ГОСТ 24810-2013 «Подшипники качения. Внутренние зазоры». Стандарт устанавливает группы внутренних зазоров и значения радиального или осевого внутреннего зазора для предусмотренных им типов подшипников.

Что такое внутренний зазор подшипника

Внутренний зазор подшипника — возможное относительное перемещение одного кольца относительно другого без внешней рабочей нагрузки. В зависимости от направления различают радиальный и осевой внутренний зазор.

По ГОСТ 24810-2013 радиальный внутренний зазор рассматривается как относительное радиальное смещение колец, а осевой — как относительное перемещение в осевом направлении для типов подшипников, где такой параметр нормируется.

Радиальный зазор подшипника

Радиальный зазор измеряется поперёк оси вращения. Он особенно важен для шариковых радиальных, цилиндрических роликовых, сферических и многих игольчатых подшипников.

До монтажа подшипник имеет исходный внутренний зазор. После посадки внутреннего кольца с натягом кольцо расширяется, наружное кольцо при натяге в корпусе сжимается — и фактический зазор меняется.

Осевой зазор подшипника

Осевой зазор — перемещение вдоль оси вала. Он особенно важен для радиально-упорных, конических роликовых, четырёхконтактных и некоторых двухрядных конструкций.

В регулируемых опорах осевой зазор может формироваться уже при сборке узла. В других подшипниках он связан с внутренней геометрией и выбранным радиальным зазором.

Радиальный и осевой зазор — в чём разница

Начальный, монтажный и рабочий зазор подшипника

Для реальной работы полезно разделять три состояния:

Тепловой зазор подшипника

Запрос «тепловой зазор подшипника» обычно связан с тем, как температура меняет рабочий внутренний зазор. Внутреннее кольцо, вал, наружное кольцо и корпус могут нагреваться по-разному. Если внутреннее кольцо горячее наружного, рабочий радиальный зазор обычно уменьшается.

Именно поэтому подшипник, который свободно вращается в холодном состоянии, после прогрева может начать работать с недостаточным зазором.

Почему температура уменьшает или увеличивает рабочий зазор

На изменение влияют:

• разница температур внутреннего и наружного колец;
• материал вала и корпуса;
• толщина стенок корпуса;
• посадочный натяг;
• частота вращения;
• трение в уплотнениях;
• количество и вязкость смазки;
• внешний нагрев оборудования.

Поэтому «тепловой зазор» нельзя назначать одной универсальной цифрой для всех механизмов.

C3 — увеличенный зазор подшипника

C3 — широко используемое международное обозначение увеличенного внутреннего радиального зазора относительно нормальной группы. Такой вариант применяют, когда после посадки и нагрева ожидается заметное уменьшение рабочего зазора.

C3 не означает «усиленный», «более качественный» или «для тяжёлых нагрузок» сам по себе.

C2, CN, C3, C4 и C5: логика групп зазора

Для импортных подшипников часто встречается следующая логика:

Точные диапазоны в микрометрах зависят от типа подшипника и диаметра отверстия, поэтому корректную таблицу берут из стандарта или каталога производителя для конкретной позиции.

Таблица зазоров подшипников: почему нет одной универсальной

Запрос «таблица зазоров подшипников» нельзя корректно закрыть одной таблицей из пяти строк. В ГОСТ 24810-2013 отдельные таблицы предусмотрены для разных конструкций и диапазонов диаметра.

Стандарт охватывает, в частности, радиальные внутренние зазоры для:

• шариковых радиальных однорядных;
• шариковых радиальных сферических двухрядных;
• роликовых радиальных цилиндрических;
• роликовых радиальных игольчатых;
• роликовых радиальных сферических;
• ряда других предусмотренных стандартом конструкций.

Для конкретного номера сначала определяется тип подшипника и диапазон d, затем выбирается нужная таблица ГОСТ.

Как пользоваться таблицей зазоров по ГОСТ 24810-2013

1. определите точное обозначение подшипника;
2. установите его конструктивный тип;
3. определите номинальный внутренний диаметр d;
4. найдите таблицу именно для этого типа;
5. найдите диапазон диаметра отверстия;
6. выберите требуемую группу внутреннего зазора;
7. сверьте минимальное и максимальное значение;
8. после этого учитывайте изменение от посадки и температуры.

Открыть ГОСТ 24810-2013 на сайте →

Какой зазор в подшипниках нужен

Правильный ответ зависит от рабочего режима. При выборе учитывают:

• величину посадочного натяга;
• радиальную и осевую нагрузку;
• обороты;
• разницу температур колец;
• материал корпуса;
• точность вращения;
• вибрацию;
• способ смазывания;
• тип подшипника;
• требуемый ресурс.

Как посадка влияет на внутренний зазор

При натяге на валу внутреннее кольцо растягивается, а при плотной посадке наружного кольца в корпусе наружное кольцо может сжиматься. Оба процесса способны уменьшить радиальный внутренний зазор.

Поэтому подбор посадки и зазора нельзя выполнять независимо друг от друга.

Смотрите ГОСТ 3325-85 — посадки под подшипники и статью «Посадочный подшипник».

Зазор и люфт подшипника — не одно и то же

Внутренний зазор — нормируемая характеристика самого подшипника. Люфт — более широкое понятие, которым на практике называют любое заметное перемещение в опоре.

Если кольцо люфтит на валу или в корпусе, проблема уже в посадочном месте, а не в группе внутреннего зазора.

Подробнее: «Люфт подшипника: как проверить радиальное и осевое перемещение».

Как проверить зазор подшипника

Метод измерения зависит от типа и размера. В промышленной практике применяют:

• индикатор часового типа;
• щупы — для отдельных крупных и разъёмных роликовых конструкций;
• специальные приспособления производителя;
• контроль осевого перемещения;
• косвенный контроль уменьшения зазора при монтаже конического отверстия.

Измерительная нагрузка и метод контроля должны соответствовать нормативной или заводской документации: слишком сильное усилие само изменит измеряемое значение.

Замер зазоров подшипников индикатором

Для радиального измерения фиксируют одно кольцо и измеряют относительное перемещение второго в радиальном направлении. Для осевого — прибор устанавливают вдоль оси.

Важно отделить внутреннее перемещение самого подшипника от деформации стойки, корпуса, вала и посадочного люфта.

Регулировка зазора подшипников

Регулировка зазора возможна не у всех подшипников.

Зазор конического подшипника

У конических роликовых подшипников рабочий осевой зазор или преднатяг часто задают при сборке пары. Чем сильнее поджимается система, тем меньше осевой зазор.

Перетяжка опасна ростом температуры и контактных нагрузок; чрезмерный зазор — снижением жёсткости и точности.

Зазор радиально-упорных подшипников

В радиально-упорных подшипниках важны угол контакта, ориентация и парная схема. Для дуплексов применяются варианты DB/O «спина к спине», DF/X «лицом к лицу» и DT «тандем».

Подробно: «Схема подшипников: установка DB, DF и DT».

Зазор шарикового радиального подшипника

У шариковых радиальных подшипников внутренний радиальный зазор особенно чувствителен к посадке и температуре. Поэтому именно здесь часто встречается выбор между нормальным исполнением и C3.

Зазор роликового подшипника

Фраза «подшипник роликовый зазор» требует уточнения конструкции:

• у цилиндрического роликового — нормируется радиальный внутренний зазор;
• у сферического роликового — важен радиальный внутренний зазор и уменьшение при монтаже;
• у конического — зазор пары часто регулируется в узле;
• у игольчатого — требования зависят от наличия колец и конструкции дорожек качения.

Зазоры цилиндрических роликовых подшипников

Для роликовых радиальных подшипников ГОСТ 24810-2013 содержит отдельные таблицы радиального внутреннего зазора для цилиндрических конструкций с различными типами отверстий и взаимозаменяемостью колец.

Зазоры сферических роликовых подшипников

Сферические роликовые подшипники часто применяют при тяжёлой нагрузке и допустимом перекосе. Для подшипника с коническим отверстием уменьшение радиального зазора при осевом продвижении по конусу используется как один из способов контроля монтажа.

Категория: роликовые радиальные сферические.

Зазоры игольчатых подшипников

У игольчатых подшипников зазор особенно связан с точностью дорожек качения. В исполнениях без внутренних или наружных колец поверхность вала или корпуса становится частью рабочей геометрии.

Зазор между подшипниками

Запрос «зазор между подшипниками» может означать две разные вещи.

• Расстояние между опорами на валу — это конструктивная база, влияющая на жёсткость системы.
• Осевой зазор в паре подшипников — параметр регулировки или согласованной парной установки.

Эти понятия нельзя подменять внутренним зазором одного подшипника.

Зазор между двумя подшипниками в дуплексе

Для согласованной радиально-упорной пары завод может задавать определённый осевой зазор или преднатяг. Механически добавлять «зазор между кольцами» без понимания схемы нельзя.

Если нужен дуплекс, желательно присылать полное обозначение обоих подшипников и схему установки.

Зазор в подшипниках скольжения

Зазор подшипника скольжения — другой параметр. Здесь речь идёт о рабочем зазоре между шейкой вала и вкладышем/втулкой, который нужен для формирования смазочного слоя и компенсации расширения.

ГОСТ 24810-2013 относится к подшипникам качения, поэтому применять его таблицы к втулкам и подшипникам скольжения нельзя.

Что происходит при слишком маленьком зазоре

Недостаточный рабочий зазор может привести к:

• перегреву;
• росту трения;
• повышенному шуму;
• разрушению смазочного режима;
• росту контактных напряжений;
• ускоренному повреждению дорожек и сепаратора.

Что происходит при слишком большом зазоре

Избыточный зазор способен вызвать:

• вибрацию;
• шум;
• снижение точности вращения;
• неравномерное распределение нагрузки;
• рост перемещений вала;
• ускоренный износ в некоторых режимах.

Почему подшипник шумит из-за неправильного зазора

Неправильный рабочий зазор меняет контакт тел качения с дорожками. Но шум может быть вызван и смазкой, загрязнением, посадкой или повреждением поверхности.

Поэтому для диагностики используйте отдельную статью «Шумит подшипник».

Почему новый подшипник с правильным номером может греться

Совпадение базового номера не гарантирует совпадение внутреннего зазора. Например, один и тот же типоразмер может поставляться в нормальной группе, C3 или специальном исполнении.

Если старый подшипник был C3, а новый установлен с нормальным зазором в тот же горячий узел с плотной посадкой, рабочий режим может существенно измениться.

Подробнее о различиях исполнений: «Чем отличается подшипник».

Как зазор связан со сроком службы

Расчётный ресурс предполагает правильную внутреннюю геометрию, нагрузку и рабочие условия. Слишком малый или слишком большой зазор меняет распределение нагрузки между телами качения.

По грузоподъёмности и ресурсу на сайте доступны ГОСТ 18854-2024 и ГОСТ 18855-2013.

ГОСТы по зазорам подшипников

Как выбрать зазор при подборе нового подшипника

Для подбора желательно передать:

Подбор подшипника по нужному зазору

«Первый Подшипник Групп» помогает подобрать подшипник не только по размеру, но и по исполнению. Если старый подшипник перегревался, шумел или быстро выходил из строя, полезно проверить, соответствовал ли его внутренний зазор реальному режиму.

Можно прислать полную маркировку, фотографию, размеры и данные об оборудовании. Для поиска используйте каталог или форму подбора.

Если проблема повторяется, полезна также статья «Подшипники надо менять или подбирать заново».

Телефон: +7 (495) 148-64-44
E-mail: zakaz@podgroup.ru

Частые вопросы

Какой зазор должен быть в подшипнике?

Зависит от типа и размера подшипника. Точные диапазоны внутреннего зазора выбирают по ГОСТ 24810-2013 или документации производителя.

Что такое внутренний зазор подшипника?

Это относительное перемещение одного кольца относительно другого без рабочей внешней нагрузки.

Что такое радиальный зазор?

Перемещение колец в направлении поперёк оси вращения.

Что такое осевой зазор?

Перемещение одного кольца относительно другого вдоль оси.

Что означает C3?

C3 — увеличенный внутренний зазор относительно нормальной группы в распространённой международной маркировке.

C3 лучше обычного подшипника?

Нет. Он лучше только там, где увеличенный начальный зазор требуется условиями посадки и температуры.

Почему после монтажа зазор уменьшается?

Из-за деформации колец при натяге на валу и в корпусе.

Почему зазор меняется после нагрева?

Кольца, вал и корпус расширяются по-разному, из-за чего изменяется внутренняя геометрия опоры.

Можно ли регулировать зазор шарикового радиального подшипника?

Обычно нет: нужный внутренний зазор выбирается группой исполнения и посадкой.

Как регулируют зазор конических подшипников?

По конструкции узла — гайками, регулировочными шайбами, дистанционными кольцами или другими предусмотренными элементами.

Зазор и люфт — одно и то же?

Нет. Внутренний зазор — нормируемая характеристика подшипника, люфт может возникать и из-за изношенной посадки или других деталей узла.

Как измерить зазор?

Метод зависит от конструкции: используют индикаторы, щупы и специальные измерительные методы с заданной нагрузкой.

Есть ли таблица зазоров подшипников?

Да. В ГОСТ 24810-2013 приведены отдельные таблицы для разных типов подшипников и диапазонов внутреннего диаметра.

Можно ли поставить C3 вместо нормального зазора?

Только после проверки режима работы. Автоматически такая замена не считается улучшением.

Какой ГОСТ регулирует внутренние зазоры?

ГОСТ 24810-2013 «Подшипники качения. Внутренние зазоры».

Зазоры подшипников: итог

Правильный зазор подшипника определяется не одной универсальной цифрой. Нужно учитывать тип и размер подшипника, группу внутреннего зазора, посадку, температуру, обороты и схему установки.

Практическая последовательность такая: определить исходную маркировку → найти группу зазора по стандарту → проверить посадку → оценить тепловой режим → получить требуемый рабочий зазор. Именно рабочее состояние подшипника определяет, будет ли он вращаться с нормальной температурой, шумом и ресурсом.