Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Монтаж сферического роликоподшипника на закрепительной втулке (adapter sleeve) — стандартное решение для установки подшипников с коническим отверстием на гладкие цилиндрические валы. Закрепительная втулка по ГОСТ 24208-80 имеет наружную коническую поверхность с конусностью 1:12 (или 1:30 для крупных и упорных типов), на которую насаживается внутреннее кольцо подшипника с соответствующим внутренним конусом. При затяжке гайки втулка обжимает вал, создавая натяг по гладкой посадочной поверхности без необходимости точной обработки шейки вала по полю m6, n6 или p6.
Технологически правильный монтаж предполагает контроль одного из двух параметров: уменьшения радиального внутреннего зазора подшипника или осевого смещения внутреннего кольца по конусу втулки (метод drive-up). Оба метода стандартизованы производителями подшипников (SKF, Schaeffler/FAG, NTN, Timken) и подкреплены табличными значениями для конкретных типоразмеров. В статье разобраны конструкция закрепительной втулки, методика обоих видов контроля, пошаговый порядок монтажа, типичные ошибки, демонтаж и подбор втулки по диаметру вала и серии подшипника.
Закрепительная втулка — это разрезная стальная втулка с цилиндрическим отверстием и наружной конической поверхностью, на которую устанавливается внутреннее кольцо подшипника с коническим отверстием. Применение втулки позволяет смонтировать сферический роликоподшипник (двухрядной серии 222xx, 230xx, 232xx, 239xx, 240xx, 241xx по ГОСТ 5721-75 / ISO 15:2017) или двухрядный сферический шарикоподшипник (серия 12xx, 13xx) на гладкий вал без буртиков и проточек.
Стандартный комплект закрепительной втулки включает:
В обозначении SKF и большинства других производителей комплекту присваивается единое обозначение по серии — например, втулка H 311 означает закрепительную втулку с внутренним диаметром 55 мм для подшипника серии 13 (подшипник 1311K + втулка H 311 = комплект 11311). Конусность наружной поверхности по ГОСТ 24208-80 — 1:12; для конусности 1:12 половинный угол конуса α/2 ≈ 2°23′ от оси.
Для большинства закрепительных втулок применяется конусность 1:12 — это компромисс между плотностью посадки, чувствительностью к осевому смещению и усилием снятия. Втулки с конусностью 1:30 (обозначение OH..H, AOH..H, AOH X у SKF) применяются для подшипников крупных размеров (от d ≈ 240 мм) и упорных подшипников, где требуется более точный контроль натяга. На каждое микрометровое уменьшение радиального зазора при 1:30 приходится бо́льшее осевое смещение (≈ 42× против ≈ 18× для 1:12), что облегчает точную «дозировку» затяжки на крупных типоразмерах. ГОСТ 5721-75 устанавливает конструктивные исполнения сферических двухрядных роликовых подшипников: 3000 (цилиндрическое отверстие), 113000 (конус 1:12), 4113000 (конус 1:30).
Базовое обозначение закрепительной втулки начинается с буквы H, к которой может присоединяться дополнительная буква (A, E, S) для уточнения исполнения, и затем цифры, обозначающие серию подшипника и типоразмер. Например, H 2310 — это втулка для подшипника серии 23 с диаметром 45 мм. Стандартные серии:
Все серии комплектуются гайкой KM и шайбой MB соответствующего размера. Усиленные исполнения для крупных подшипников могут комплектоваться гидравлической гайкой HMV..E с маслоподводящими каналами и встроенным гидравлическим поршнем.
Закрепительная втулка подбирается по двум параметрам: серии подшипника (определяет наружную конусность) и диаметру вала (определяет внутреннее отверстие втулки). Соответствие маркируется в каталоге производителя.
Имеется двухрядный сферический роликоподшипник 22216 EK (диаметр отверстия d = 80 мм, наружный D = 140 мм, ширина B = 33 мм, конусное отверстие 1:12) для установки на вал диаметром 70 мм. По каталогу SKF для этого подшипника подбирается втулка H 316 (диаметр отверстия 70 мм под вал, наружный максимальный диаметр сопрягается с конусным отверстием подшипника, длина 59 мм, резьба под гайку M80×2). Комплект включает: H 316 (втулку), KM 16 (гайку с метрической резьбой M 80×2) и MB 16 (стопорную шайбу).
Если бы вал имел дюймовый диаметр 2-3/4″ (≈ 69,85 мм), пришлось бы применить HE 316 — втулку с метрической наружной конусностью, но дюймовым внутренним отверстием.
В каталогах подшипников с конусным отверстием встречается комплектное обозначение, включающее подшипник и втулку, например 11310 = подшипник 1310K (двухрядный шарикоподшипник с конусным отверстием 1:12) + втулка H 310. Аналогично: подшипник 21310K + H 310. Поставка может идти как полным комплектом, так и раздельно — в обоих случаях соответствие должно быть подтверждено каталогом производителя.
При затягивании гайки KM на резьбе втулки внутреннее кольцо подшипника смещается по конической поверхности втулки в направлении большего диаметра. Втулка одновременно обжимает вал по гладкой цилиндрической посадочной поверхности и обеспечивает увеличение посадочного диаметра внутреннего кольца. Внутреннее кольцо при этом упруго деформируется, что приводит к уменьшению внутреннего радиального зазора подшипника.
Степень затяжки контролируется одним из двух способов:
Оба метода стандартизованы каталогами SKF, Schaeffler/FAG, NTN, Timken и приводят к одному и тому же результату. Соотношение осевого смещения S и уменьшения радиального зазора Δs определяется геометрией конуса:
Для практических расчётов используются эмпирические коэффициенты SKF:
где S — осевое смещение внутреннего кольца, мм; Δs — уменьшение радиального внутреннего зазора подшипника, мм.
Различие между коэффициентами для втулки и для цельного вала связано с тем, что часть деформации поглощается стенкой втулки (втулка сама обжимается на валу), и не вся осевая подача переходит в радиальное расширение внутреннего кольца подшипника.
Метод контроля уменьшения радиального зазора применяется для сферических роликоподшипников всех размеров и считается основным для критических узлов, где требуется точное соблюдение остаточного зазора. Метод требует прямого доступа к зоне между телами качения и наружным кольцом и использования набора плоских щупов с толщиной пластин от 0,03 до 0,15 мм.
Ниже приведены значения уменьшения радиального зазора Δs и соответствующего осевого смещения S для сферических роликоподшипников при монтаже на закрепительной втулке с конусностью 1:12. Значения справедливы для подшипников с начальным зазором группы CN (Normal) и C3 по ГОСТ 24810-2013 (ISO 5753-1).
Метод drive-up основан на измерении осевого смещения внутреннего кольца подшипника по конусной поверхности втулки. Метод применим даже в условиях, когда прямой доступ к телам качения для измерения щупом затруднён (например, для крупных подшипников в сборе с уплотнениями или в собранном корпусе плуммерного типа).
Перед началом затяжки гайка KM навинчивается на резьбу втулки до плотного прилегания торца к внутреннему кольцу подшипника. В этой точке устанавливается ноль измерительной системы (индикатор часового типа на магнитном штативе, упирающийся в торец внутреннего кольца, или нанесение реперной метки на втулку у торца гайки). Затем гайка затягивается крючковым ключом, при этом подшипник смещается по конусу втулки в направлении к большему диаметру. Измеряется накопленное осевое смещение, которое должно соответствовать табличному значению S для данного типоразмера и конусности.
Монтируется сферический роликоподшипник 22216 EK (d = 80 мм) на закрепительной втулке H 316 с конусностью 1:12. По таблице раздела 5.2 для диапазона d = 65–80 мм осевое смещение S должно составлять 0,55–0,65 мм. Подшипник наживляется на втулку и затягивается гайкой KM 16 до момента плотного прилегания (контактирует с торцом, но без принудительной деформации). Индикатор часового типа устанавливается с упором в торец внутреннего кольца, отсчёт обнуляется. Гайка плавно затягивается крючковым ключом серии HN до момента, когда индикатор покажет смещение 0,55–0,65 мм. Затяжка прекращается, гайка снимается, устанавливается стопорная шайба MB 16, гайка возвращается на место (без дальнейшего продвижения подшипника) и фиксируется отгибанием лепестка шайбы в прорезь гайки.
Стандартная процедура монтажа закрепительной втулки с подшипником на гладкий вал включает 12 шагов и одинакова для большинства производителей. Ниже приведена обобщённая последовательность.
Для подшипников крупных размеров (диаметр отверстия от 100–120 мм и выше) обычная гайка KM не обеспечивает достаточного контролируемого осевого усилия — затяжка крючковым ключом становится трудоёмкой и неточной. В этом случае применяется гидравлическая гайка HMV..E (серия SKF) или аналоги других производителей.
Гидравлическая гайка представляет собой составной узел из неподвижного корпуса с резьбой и кольцевого поршня. Масло подаётся в полость гайки от внешнего ручного или пневмогидравлического насоса (серий SKF THKD, TMJL, TMJG, THAP), давление в системе создаёт осевое усилие на поршне, перемещающее подшипник по конусу втулки. Контроль drive-up выполняется по линейному перемещению поршня (отсчёт по шкале гайки) или по индикатору часового типа.
Преимущества гидравлического drive-up:
При демонтаже закрепительной втулки расхождение между диаметром вала и сидящего на нём подшипника снимается обратным путём: гайка KM свинчивается, и подшипник стягивается с конуса втулки в направлении меньшего диаметра. Для облегчения процесса применяются два основных метода.
Стяжная втулка серии AH (withdrawal sleeve) применяется в случае, когда монтаж изначально предполагал именно такой способ съёма. Конструктивно эта втулка похожа на закрепительную (разрезная, с конической наружной поверхностью), но устанавливается под подшипник со стороны меньшего диаметра, и при затяжке внешней «съёмной гайки» втулка выдвигается из-под подшипника, освобождая его. Серии AH используются преимущественно в крановой технике, металлургическом и горном оборудовании, где регулярный демонтаж — часть штатного техобслуживания.
Втулки серии OH (oil hole / oil injection) имеют встроенные радиальные маслоподводящие каналы, выходящие на конусную наружную поверхность. При демонтаже масло подаётся под давлением через ниппель в торце втулки, формируется тонкая масляная плёнка между конусной поверхностью втулки и отверстием подшипника, и натяг временно устраняется. Подшипник стягивается с конуса минимальным усилием. Этот метод предпочтителен для крупных и часто демонтируемых узлов.
Для подшипников среднего размера, не имеющих маслоподводящих каналов во втулке, применяется индукционный обратный нагрев — внутреннее кольцо подшипника нагревается разъёмным индуктором или клещами до 80–100 °C при холодной втулке, в результате чего натяг временно ослабевает и подшипник стягивается с конуса штатным съёмником.
Монтаж на закрепительной втулке — лишь один из методов установки подшипников на гладкие валы. Полный технологический цикл подразумевает корректный подбор подшипника, втулки и инструмента, а также грамотный демонтаж. Ниже собраны материалы, систематически дополняющие изложенный подход.
Оба метода эквивалентны по точности при правильном применении и приводят к одинаковому результату. Метод контроля уменьшения зазора предпочтительнее для подшипников среднего размера в открытых сборках, где есть прямой доступ к зоне между телами качения и наружным кольцом для измерения щупом. Метод drive-up предпочтительнее для крупных подшипников и закрытых корпусов плуммерного типа, где щуп ввести сложно. На практике для одного и того же узла часто используют комбинированный контроль — оба способа дают согласованный результат, что подтверждает корректность затяжки.
Превышение табличного уменьшения зазора приводит к полной выборке внутреннего радиального зазора подшипника и переходу его в состояние преднатяга. В этом состоянии тела качения постоянно прижаты к обоим дорожкам с расчётным усилием, что вызывает повышенное трение, локальный перегрев в зоне контакта, ускоренное старение смазки и пониженный ресурс. На сферических роликоподшипниках это особенно критично — на их геометрии преднатяг быстро приводит к проскальзыванию роликов (скиддингу) в незагруженной зоне. Если перетяжка обнаружена сразу — гайка ослабляется, и процедура повторяется с контролем после каждого приращения. Если узел уже эксплуатировался с превышенной затяжкой — подшипник заменяют, его ресурс существенно сокращён.
Стопорная шайба MB имеет внутренний выступ, входящий в продольный паз втулки, и набор наружных лепестков, один из которых должен быть отогнут в прорезь гайки KM. Если установить шайбу до основной затяжки, поворот гайки приведёт к деформации внутреннего выступа шайбы (он будет «срезаться» о край паза втулки) или к скручиванию плоского тела шайбы. Поэтому стандартная процедура: достичь проектного натяга → снять гайку → надеть шайбу → поставить гайку обратно (плотно, но без дополнительного продвижения подшипника по конусу) → отогнуть один из лепестков шайбы в прорезь гайки.
Нет. Закрепительная втулка имеет конусную наружную поверхность с конусностью 1:12 (или 1:30), которая сопрягается с конусом внутреннего отверстия подшипника соответствующего исполнения. Подшипники с цилиндрическим отверстием (стандартные шарикоподшипники 6xxx, цилиндрические роликоподшипники NU/NJ, обычные сферические серий 222xxR без литеры K) не имеют конусного отверстия и устанавливаются на цилиндрические шейки валов с натяжными посадками типа k6, m6, n6. Применение втулки в этом случае физически невозможно — конусные поверхности не сопрягаются.
Поскольку посадка обеспечивается не натягом по валу, а обжатием втулки на валу при затяжке гайки, требования к точности обработки шейки вала под закрепительную втулку существенно мягче, чем для прямой посадки подшипника. Стандартная рекомендация SKF: поле допуска h9 или h10 по ГОСТ 25347-2013 (ISO 286-2:2010); для подшипников с высокими нагрузками — h8. Шероховатость посадочной поверхности Ra ≤ 3,2 мкм, отклонения формы (цилиндричность, прямолинейность образующей) в пределах 50 % допуска на диаметр. Это позволяет применять подшипники на гладких валах без точной токарной обработки шейки.
Для подшипников с диаметром отверстия более 100–120 мм ручная затяжка гайки KM крючковым ключом становится физически сложной, а контроль усилия — менее точным. Используется гидравлическая гайка серии HMV..E (SKF) или аналог: например, для резьбы M 130×2 применяется HMV 26E. Гайка работает в комплекте с гидравлическим насосом серий SKF TMJL, TMJG, THAP. Максимальное давление в самих гайках HMV..E по технической документации — 80 МПа; насосы дают давление до 100–400 МПа в зависимости от модели. Контроль осевого смещения выполняется по линейному перемещению встроенного поршня гайки или по индикатору часового типа на торце.
Нет. Конусность втулки строго определяется конусностью внутреннего отверстия подшипника. Сферические роликоподшипники с обозначением «K» (например, 22216 K) имеют конус 1:12, с обозначением «K30» — конус 1:30. ГОСТ 5721-75 для сферических двухрядных роликовых подшипников устанавливает три исполнения: 3000 (цилиндрическое отверстие), 113000 (конус 1:12) и 4113000 (конус 1:30). Применение втулки с несоответствующим конусом приведёт к контакту только по линии (а не по конической поверхности), нерасчётному распределению натяга и быстрому износу. Перед монтажом обязательно сверить конусность подшипника по каталогу и подобрать соответствующую втулку. Сферические роликоподшипники с конусом 1:30 применяются преимущественно для крупных размеров (от d ≈ 240 мм) и для упорных типов.
Группа внутреннего зазора C3 (по ГОСТ 24810-2013, аутентичному ISO 5753-1) увеличена относительно нормальной CN. Подшипники C3 применяют в случаях, когда в работе возможно дополнительное уменьшение зазора сверх монтажного: при значительном нагреве внутреннего кольца относительно наружного (например, узлы вентиляторов горячего воздуха, валы редукторов с интенсивным внутренним тепловыделением, центробежные насосы для горячих сред); при больших осевых нагрузках, увеличивающих контактное давление; в узлах с применением закрепительной втулки на узле с большим тепловым перепадом. После монтажа уменьшение зазора на табличную величину переводит C3 в эквивалент рабочего зазора CN или близкий к нему, что и обеспечивает корректную работу в горячем режиме без выхода в преднатяг.
Минимальный комплект включает: крючковый ключ серии HN (SKF) или шарнирный ключ по ГОСТ 16985-79 соответствующего размера для гаек по ГОСТ 11871-88; набор плоских щупов по ГОСТ 8925-68 для метода контроля зазора (толщиной 0,03–0,15 мм); индикатор часового типа по ГОСТ 577-68 с магнитным штативом для метода drive-up; чистую ветошь и нейтральное масло для смазки сопрягаемых поверхностей и резьбы; пассатижи или плоскогубцы для отгибания лепестка шайбы. Для крупных подшипников добавляются: гидравлическая гайка HMV..E с насосом, штангенциркуль с глубиномером по ГОСТ 166-89, термозащитные перчатки.
После затяжки и установки стопорной шайбы выполнить контрольные действия: проверить, что вал и подшипник свободно проворачиваются рукой за наружное кольцо с равномерным, лёгким сопротивлением без заеданий и постукиваний; проконтролировать остаточный радиальный зазор щупом (для открытых сборок) — он должен соответствовать табличному остатку после уменьшения; убедиться, что лепесток стопорной шайбы надёжно отогнут в прорезь гайки и не препятствует свободному вращению; проверить отсутствие осевого люфта внутреннего кольца относительно втулки и втулки относительно вала. При запуске оборудования контролировать температуру корпуса подшипникового узла — превышение ожидаемой рабочей температуры на 10–15 °C может указывать на избыточный натяг и требует разборки и повторного монтажа.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.