Подшипники качения. Общие сведения и классификация подшипников качения Исполнитель

Подшипники качения. Общие сведения и классификация подшипников качения

{spoiler=Далее}

Подшипники качения. Общие сведения и классификацияподшипников качения

         Подшипники качения состоят из двух колец – внутреннего и внешнего, между которыми расположены тела качения в сепараторе или без сепаратора. Область их использования очень широка и определяется их достоинствами и недостатками.

         Достоинства подшипников качения.

1. Трение качение с малым коэффициентом трения, значение которого близко к значению коэффициента жидкостного трения (f = 0,0015 4 0,006).

2. Упрощенная система смазки и обслуживания. Подшипники в защищенном исполнении могут работать только со смазкой, заложенной в них при изготовлении, то есть не требуют дополнительной смазки в течение всего срока службы.

3. Возможность стандартизации и массового производства, что значительно снижает их стоимость.

Недостатки подшипников качения.

1. Отсутствие разъемных конструкций. Поэтому, в частности, их невозможно установить на коленчатых валах.

2. Бóльшие радиальные габариты, по сравнению с подшипниками скольжения.

3. Ограниченная быстроходность, что связано с неблагоприятными условиями работы тел качения при высоких скоростях.

4. Низкая работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках. Это связано с тем, что контакт тел качения с кольцами подшипника происходит в высшей кинематической паре – по линии или в точке.

5. Невозможность работы в воде и агрессивных средах. Кольца и тела качения подшипников выполнены из стали и подвержены коррозии.

Классификация стандартных подшипников качения по конструктивным признакам (по типам) представлена в таблице 24.1.

Название типа подшипника состоит из двух частей – названия тел каче­ния и вида воспринимаемой нагрузки. В левом столбце таб­лицы приведены первые части названий, а в верхней строке – вторые Главными размерами подшипника, как это показано в таблице, являются диаметр внешнего кольца D (диаметр отверстия в корпусе), диаметр внутреннего кольца d (диаметр вала) и ширина b.

Радиальный шариковый подшипник наиболее распространен. Шарики располагаются в торообразных канавках на кольцах подшипника. Для возможности чистого качения радиусы канавок больше, чем радиус шариков, так что контакт шарика с кольцом происходит в точке. Тем не менее, наряду с радиальной нагрузкой, такой подшипник может воспринимать постоянную осевую нагрузку величиной до 80 % от радиальной. Подшипник неразборный, может быть (также как и остальные) различных модификаций: открытый, защищенный (с пластинами, закрывающими тела качения), с канавкой на внешнем кольце и пр. Допускает небольшой перекос вала – до 0,25°. Обозначается цифрой 0 (подробнее об обозначении см. ниже).

Шариковый радиально-упорный подшипник может воспринимать бóльшую, чем радиальный подшипник осевую нагрузку, в том числе и переменную. Он также неразборный и допускает небольшой перекос вала. Обозначается цифрой 6.

Шариковый сферический подшипник допускает значительный перекос вала – до 3°. Он имеет сферическую контактную поверхность наружного кольца и шарики, расположенные в два ряда в шахматном порядке. Допускает небольшие осевые нагрузки. Обозначается цифрой 1.

Шариковый упорный подшипник является разборным, воспринимает только осевые нагрузки и не допускает перекоса вала. Обозначается цифрой 8.

Роликовый радиальный подшипник содержит цилиндрические ролики, допускает бόльшую, чем шариковый, радиальную нагрузку, так как ролик контактирует с кольцом по линии, а не в точке. Совершенно не допускает осевой нагрузки и перекоса вала; является разборным, то есть, внешнее кольцо свободно снимается. Обозначается цифрой 2.

Роликовый радиально-упорный (конический) подшипник имеет конические ролики, воспринимает значительные радиальные и осевые нагрузки, причем, чем больше угол конуса, тем больше воспринимаемая осевая нагрузка. Заметим, что при равных диаметрах внутренних колец, роликовый конический подшипник воспринимает большую осевую нагрузку, чем шариковый упорный. Подшипник разборный – наружное кольцо снимается, перекос вала недопустим. Обозначается
цифрой 7.

Таблица 24.1.

Роликовый сферический подшипник имеет бочкообразные ролики и допускает большую нагрузку, чем шариковый сферический, ввиду того, что радиус кривизны образующей ролика больше, чем радиус шарика. В остальном свойства его такие же, как у шарикового сферического. Обозначается цифрой 3.

Роликовый упорный подшипник содержит конические ролики, поэтому воспринимает бόльшие осевые нагрузки, чем шариковый упорный. Обозначается цифрой 9.

Игольчатые подшипники бывают только радиальными. Тела качения – иголки, то есть цилиндрические ролики, диаметр которых в

5 ÷ 8 раз меньше их длины. Это дает возможность значительно уменьшить радиальные габариты подшипникового узла. Подшипник разборный, воспринимает только радиальные нагрузки. Используется редко ввиду сложности монтажа и скоростных ограничений. Обозначается цифрой 4.

Игольчатые подшипники с витыми иголками имеют винтовую канавку на поверхности цилиндрических иголок, что способствует их лучшему смазыванию. Обозначаются цифрой 5. (Этот подшипник не передает осевой нагрузки, как это может показаться из таблицы 24.1).

         Кольца и тела качения подшипников изготавливаются из специальных высокопрочных сталей ШХ6, ШХ9 и ШХ15 (шарикоподшипниковые хромистые), после предварительной механической обработки их закаливают до высокой твердости, а затем шлифуют.

         Сепараторы в подшипниках служат для разделения и направления тел качения. Большинство сепараторов выполняют штампованными из стальной ленты. В подшипниках, предназначенных для работы при высоких окружных скоростях (> 15 м/с) применяют массивные сепараторы из бронзы, латуни, дюралюминия или пластмассы. Игольчатые подшипники в большинстве случаев не имеют сепараторов.

         По нагрузочной способности и габаритам подшипники разделены на 7 серий диаметров и ширин: сверхлегкую (обозначается цифрой 8), особо легкую (цифра 1), легкую (цифра 2), легкую широкую (цифра 5), среднюю (цифра 3), среднюю широкую (цифра 6) и тяжелую (цифра 4).

         По точности исполнения различают подшипники пяти классов: 0 – нормальный класс, 6 – повышенный класс, 5 – высокий класс, 4 – особо высокий класс и 2 – сверхвысокий класс. Точность изготовления значительно влияет на стоимость подшипников (таблица 24.2), что необходимо учитывать при их выборе.

Таблица 24.2.

{/spoilers}