Что такое подшипник качения

Подшипники: стандарты, размеры, типы, классификация, назначение, маркировка

что такое подшипник качения
Функционал подшипников очень широк. Они незаменимы для обеспечения надежной фиксации, легкого вращения или качения, уменьшения трение между двумя частями конструкции. Простое изобретение является одним из ведущих в промышленности и используется повсеместно.

От его качества во многом зависит работоспособность и износостойкость машины. Многообразие таких сборочных узлов также велико, как и назначение.

Что это такое – подшипник, какие виды существуют и их классификация по основным признакам, мы расскажем в этой статье и покажем фотографии.

Классификация подшипников качения

Устройства этого типа имеют очень простую конструкцию. Состоят они обычно из двух колец, между которыми находятся тела качения. Последние удерживаются внутри подшипника с помощью специального сепаратора.

Классифицироваться устройства качения могут по следующим признакам:

  • направлению воспринимаемой нагрузки — осевые, радиальные, радиально-упорные;
  • виду тел качения — шарики, ролики;
  • расположению тел качения — одно-, двух- или четырехрядные;
  • форме центрального отверстия — конусные, цилиндрические.

Существуют и такие виды подшипников качения, как обычные и самоустанавливающиеся, а также сдвоенные и простые.

Смазка

Эксплуатационный срок работы подшипников определяется износом тел качения и дорожек, расположенных в кольцах. Для продления срока службы подшипников применяют смазку, она может быть жидкой, например, в коробках передач станочного оборудования, или консистентной (твердой).

Нанесение смазки на подшипник

Смазка, нанесенная на подшипник

Кроме износа деталей подшипника, не последнюю роль играет и рабочая температура в узле. Вследствие нее может происходить неравномерная тепловая деформация. Это может привести к повышению частоты проскальзывания, и снижается твердость материала, из которого они изготовлены.

Производители выпускают подшипники с закрытыми сепараторами. В такие изделия еще на стадии производства закладывают твердую смазку, которая гарантировано проработает весь ресурс.

Разновидности подшипников скольжения

Конструкция у устройств этого типа также совершенно несложная. Основой подшипника скольжения, как и качения, являются два кольца, одно из которых движется в процессе работы механизма. Однако вместо шариков или роликов в таких устройствах используются разного рода смазочные материалы, залитые в специальный желоб. Существует подшипники скольжения:

  • гидростатические;
  • гидродинамические.

В устройства первого типа смазка подается извне посредством насоса. Гидродинамические подшипники в этом плане более удобны. В процессе работы они сами выступают в роли насоса. Смазка в них поступает из-за разницы давления между составными частями.

По конструкции подшипники скольжения бывают:

  • сферические;
  • упорные;
  • линейные.

Подшипники первого типа используются в основном в узлах механизмов, работающих на малых скоростях. Основным преимуществом устройств этой разновидности является способность эффективно выполнять свои функции даже при значительных перекосах.

Упорные подшипники устанавливаются в узлах, испытывающих сильные поперечные нагрузки. Чаще всего они применяются в турбинах и паровых установках.

Линейные подшипники при работе выполняют роль направляющих. Функционировать без перебоев они могут даже при постоянных радиальных нагрузках.

Что представляет собой опора

По своей сути деталь является основой узла сбора. Ее основная функция состоит в том, чтобы обеспечивать надежный упор и поддерживать определенную подвижную часть конструкции. То, насколько жесткой будет такая фиксация, зависит от устройства, материала и многих других факторов.

Закрепление положения в пространстве позволяет обеспечить вращательные движения, качение при минимальном сопротивлении. Так нагрузка передается от подвижной части агрегата к другим, сохраняя износостойкость.

Стандарты устройств скольжения

Подшипники любой разновидности — изделия прежде всего стандартные. В противном случае подобрать подобное устройство для того или иного механизма было бы крайне сложно.

По каким же нормативам изготавливаются подшипники? ГОСТ регулирует не только собственно размеры подобных изделий, но и, к примеру, условные обозначения их конструктивных элементов и многие другие параметры. Какие именно нормативные документы регулируют изготовление устройств скольжения, можно посмотреть в представленной ниже таблице.
ГОСТ для подшипников скольжения

Норматив Какой ГОСТ регулирует
Сокращения и условные обозначения 7904-1
Параметры для расчета 4378-4
Стандарты для втулок из медных сплавов 4379-2006, 29201-91
Конструктивные особенности и подшипниковые материалы 4378-1
Размеры и типы колец 28801-90
Размеры керамических втулок 2795-2001
Размеры и виды втулок, типы спекаемых материалов 24833-81
Определения и термины для подшипников механизмов и машин 18282-88

Литература

  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1 (5-217-02962-5), ББК 34.42я2, УДК 621.001.66 (035).
  • Ничипорчик С. Н., Корженцевский М. И., Калачев В. Ф. и др. Глава 13. Подшипники скольжения // Детали машин в примерах и задачах: [Учеб. пособие] / Под общ. ред. С. Н. Ничипорчика. — 2-е изд. — Мн.: Выш. школа, 1981. — 432 с. — ISBN ББК 34.44 Я 73, УДК 621.81 (075.8).
  • Леликов О. П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». — М.: Машиностроение, 2002. — 440 с. — ISBN 5-217-03077-1, УДК 621.81.001.66, ББК 34.42.
  • Иосилевич Г. Б.

Источник: https://instanko.ru/drugoe/podshipniki-kacheniya.html

Основные типы подшипников скольжения и качения

что такое подшипник качения

Подшипник – изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции. [1, 2]

Силы, нагружающие подшипник, подразделяют на:

  • радиальную, действующую в направлении, перпендикулярном оси подшипника;
  • осевую, действующую в направлении, параллельном оси подшипника.

Опора с упорным подшипником называется подпятником.

Подшипник скольжения – опора или направляющая механизма или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей.

Радиальный подшипник скольжения представляет собой корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, в которое вставляется рабочий элемент – вкладыш, или втулка из антифрикционного материала и смазывающее устройство. Между валом и отверстием втулки подшипника имеется зазор, заполненный смазочным материалом, который позволяет свободно вращаться валу.

В зависимости от конструкции, окружной скорости цапфы, условий эксплуатации трение скольжения бывает сухим, граничным, жидкостным и газодинамическим. Однако даже подшипники с жидкостным трением при пуске проходят этап с граничным трением.

Смазка является одним из основных условий надёжной работы подшипника и обеспечивает:

  • низкое трение;
  • разделение подвижных частей;
  • теплоотвод;
  • защиту от вредного воздействия окружающей среды.

Смазка бывает:

  • жидкой (минеральные и синтетические масла, вода для неметаллических подшипников);
  • пластичной (на основе литиевого мыла и кальция сульфоната и др.);
  • твёрдой (графит, дисульфид молибдена и др.);
  • газообразной (различные инертные газы, азот и др.).

Наилучшие эксплуатационные свойства демонстрируют пористые самосмазывающиеся подшипники, изготовленные методом порошковой металлургии. При работе пористый самосмазывающийся подшипник, пропитанный маслом, нагревается и выделяет смазку из пор на рабочую скользящую поверхность, а в состоянии покоя остывает и впитывает смазку обратно в поры.

Антифрикционные материалы подшипников изготавливают из твёрдых сплавов (карбид вольфрама или карбид хрома методом порошковой металлургии либо высокоскоростным газопламенным напылением), баббитов и бронз, полимерных материалов, керамики, твёрдых пород дерева (железное дерево).

Подшипники скольжения разделяют:

  • в зависимости от формы подшипникового отверстия:
    • одно- или многоповерхностные;
    • со смещением поверхностей (по направлению вращения) или без (для сохранения возможности обратного вращения);
    • со смещением или без смещения центра (для конечной установки валов после монтажа);
  • по направлению восприятия нагрузки:
    • радиальные;
    • осевые (упорные, подпятники);
    • радиально-упорные;
  • по конструкции:
    • неразъёмные (втулочные);
    • разъёмные (состоящие из корпуса и крышки);
    • встроенные (рамовые, составляющие одно целое с картером, рамой или станиной машины);
  • по количеству масляных клапанов:
    • с одним клапаном;
    • с несколькими клапанами;
  • по возможности регулирования:
    • нерегулируемые;
    • регулируемые.

Классы подшипников скольжения приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Классы подшипников скольжения

ГруппаКлассСпособ смазкиВид тренияКоэффициент тренияНазначениеОбласть применения
I (несовершенная смазка) 1 малое количество, подача непостоянная граничное 0,1-0,3 малые скорости скольжения и небольшие удельные давления опорные ролики транспортеров, ходовые колёса мостовых кранов
2 обычно непрерывная полужидкостное 0,02-0,10 кратковременный режим с постоянным или переменным направлением вращения вала, малые скорости и большие удельные нагрузки линейные и формовочные машины, кузнечно-прессовое оборудование, прокатные станы, грузоподъёмные машины
3 масляная ванна или кольца 0,001-0,020 мало меняющиеся по величине и направлению усилия, большие и средние нагрузки буксы вагонов, тяжёлые станки, мощные электрические машины, тяжёлые редукторы, текстильные машины
под давлением переменная нагрузка газовые двигатели, тихоходные и судовые двигатели
II 4 кольца, комбинированный или под давлением жидкостное 0,0005-0,0050 малые окружные скорости валов, особо тяжёлые условия работы при переменных по величине и направлению нагрузках электрические машины средней и малой мощности, лёгкие и средние редукторы, центробежные насосы и компрессоры, прокатные станы
5 под давлением 0,005-0,050 слабонагруженные опоры с большими скоростями скольжения паровые котлы, водяные турбины, газовые турбины, осевые вентиляторы, турбокомпрессоры

Достоинства подшипников скольжения:

  • надёжность в высокоскоростных приводах;
  • способность воспринимать значительные ударные и вибрационные нагрузки;
  • сравнительно малые радиальные размеры;
  • допускают установку разъёмных подшипников на шейки коленчатых валов и не требуют демонтажа других деталей при ремонте;
  • простая конструкция в тихоходных машинах;
  • возможность работы в воде;
  • допускают регулирование зазора и обеспечивают точную установку геометрической оси вала;
  • экономичны при больших диаметрах валов.

Недостатки подшипников скольжения:

  • в процессе работы требуют постоянного надзора за смазкой;
  • сравнительно большие осевые размеры;
  • большие потери на трение при пуске и при несовершенной смазке;
  • большой расход смазочного материала;
  • высокие требования к температуре и чистоте смазки;
  • пониженный КПД;
  • неравномерный износ подшипника и цапфы;
  • применение более дорогих материалов;
  • повышенный шум.

Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора (некоторые типы подшипников могут быть без сепаратора), отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба – дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

В некоторых узлах машин в целях уменьшения габаритов, а также повышения точности и жёсткости применяют так называемые совмещённые опоры: дорожки качения при этом выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпусной детали.

Имеются подшипники качения, изготовленные без сепаратора, которые имеют большое число тел качения и большую грузоподъёмность. Однако предельные частоты вращения бессепараторных подшипников значительно ниже вследствие повышенных моментов сопротивления вращению.

В подшипниках качения возникает преимущественно трение качения (имеются только небольшие потери на трение скольжения между сепаратором и телами качения), поэтому по сравнению с подшипниками скольжения снижаются потери энергии на трение, и уменьшается износ. Закрытые подшипники качения (имеющие защитные крышки) практически не требуют обслуживания (замены смазки), открытые – чувствительны к попаданию инородных тел, что может привести к быстрому разрушению подшипника.

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих признаков:

  • по виду тел качения:
    • шариковые;
    • роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные);
  • по типу воспринимаемой нагрузки:
    • радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается);
    • радиально-упорные, упорно-радиальные (воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала, часто нагрузка вдоль оси только одного направления);
    • упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается);
    • линейные (обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно, встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники);
    • шариковые винтовые передачи (обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения);
  • по числу рядов тел качения:
    • однорядные;
    • двухрядные;
    • многорядные;
  • по способности компенсировать несоосность вала и втулки [3]:
    • самоустанавливающиеся;
    • несамоустанавливающиеся.

Примеры подшипников различных типов представлены на рисунке 1 [4].

Радиальный роликовый подшипник Упорный шариковый подшипник
Упорный роликовый подшипник Радиально-упорный шариковый подшипник
Радиально-упорный шариковый подшипник с четырёхточечным контактом Радиально-упорный роликовый подшипник (конический)
Самоустанавливающийся двухрядный радиальный шариковый подшипник Самоустанавливающийся радиальный роликовый подшипник
Самоустанавливающийся радиально-упорный роликовый подшипник Самоустанавливающийся двухрядный радиальный роликовый подшипник с бочкообразными роликами (сферический)
Сепаратор с роликами игольчатого подшипника Линейный рельсовый подшипник
Линейный телескопический подшипник Шариковая винтовая передача

Вопросы для контроля

  1. Какие функции выполняют подшипники?
  2. Какие силы действуют на подшипники?
  3. Какие функции выполняет смазка в подшипниках?
  4. Какие бывают смазки?
  5. Как устроены и на чём основан принцип работы подшипников скольжения?
  6. Как классифицируют подшипники скольжения?
  7. Каковы основные достоинства и недостатки подшипников скольжения?
  8. Как устроены и на чём основан принцип работы подшипников качения?
  9. Как классифицируют подшипники качения?
 < Оси, валы, опоры Назначение и краткая классификация муфт >

Источник: https://eam.su/osnovnye-tipy-podshipnikov-skolzheniya-i-kacheniya.html

Подшипник качения и скольжения: разница, виды, сферы применения

что такое подшипник качения

Подшипники, предназначенные для конструкций с поворотными движениями, бывают двух типов – скольжения и качения. Отличаются они тем, каким образом передается сила между деталями – с помощью скользящих элементов или катящихся. Разберем подробнее оба случая.

Подшипники качения

Конструкция подшипников качения простая – это два кольца, в которые встроены дорожки для качения. Тела качения, которые будут передвигаться по этим дорожкам, помещены между кольцами. Как правило, этими телами являются шарики или ролики игольчатой, цилиндрической, бочкоподобной или конической формы.

Важная часть конструкции подшипников качения – сепаратор, благодаря которому шарики или ролики не соприкасаются, а распределены на равное расстояние. В игольчатых подшипниках благодаря сепараторам и сферическим роликами дополнительно контролируется правильность положения осей тел качения. А в разборных подшипниках сепараторы объединяют вместе тела качения, благодаря чему собирать подшипники проще.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как варить вертикальный шов

Штампованные сепараторы, как правило, изготавливаются из стали. В особых случаях используются латунные сплавы, полимерные материалы и т. д. Так, полимерные сепараторы из термопластика применяются очень широко, особенно если изготовлены из армированного полиамида.

Для тел качения или колец используют особую закаленную сталь с добавлением хрома. Также применяют так называемую цементованную сталь. Если условия работы подшипников качения предполагают экстремальную эксплуатацию (например, высокая частота вращения, серьезная нагрузка, эксплуатация при высокой температуре, повышенной коррозии), то делают их из жаростойкой и нержавеющей стали, особых полимеров, керамических материалов и прочих покрытий.

Различают подшипники качения открытого типа, а также с уплотнителями контактного и щелевого типа, которые могут быть расположены с одной и с обеих сторон.

Применение подшипников качения и их отличия

Подшипники качения – общий тип деталей, но внутри него различают много подвидов, отличающихся по свойствам, внешнему виду, условиям эксплуатации. Но обычно подбор подшипников осуществляется для конкретной детали и конструкции экспериментально, так как подобрать конкретный вид можно лишь условно, учитывая несколько факторов. Так, учитывают следующие моменты:

  • частота вращения конструкции;
  • нагрузка на деталь;
  • температура;
  • смазывание;
  • наличие вибраций и т. д.

Если учесть все характеристики, дефекты подшипников качения при работе будут минимальными. Исключеним составляют случаи, когда размер подшипника и его типе обусловлен диаметром конструкции. Тогда невозможно выбирать между вариантами.

Рассмотрим основные подшипники качения и скольжения и отличия между ними.

Если подшипники качения создаются для переноса радиальной нагрузки, то это радиальные подшипники. Преимущество их в том, что они могут выдерживать комбинированные нагрузки. Поэтому различают много их типов:

  • радиальные шарикоподшипники;
  • конические роликоподшипники;
  • двухрядные сферические роликоподшипники;
  • радиально-упорные шарикоподшипники и другие подтипы.

Игольчатые же подшипники и многие цилиндрические подобных преимуществ не имеют – они принимают только радиальную нагрузку.

Следующий тип подшипников – упорные. Это подшипники качения, которые воспринимают осевую нагрузку. Существуют также комбинированные варианты этих изделий, которые могут возпринимать и радиальную нагрузку.

Выбирая подшипник, анализируют, стеснено ли пространство в радиальном направлении. Если да, то устанавливают подшипники, в которых меньшая высота поперечного сечения (игольчатые без колец или с внутренним кольцом, радиальные шарикоподшипники и т. д.). Если же оно ограничено в осевом направлении, выбирают однорядные цилиндрические подшипники либо упорные игольчатые без колец.

Немаловажно и то, какой тип направления движения вала в подшипнике. Так, есть модели, имеющие возможность осевого сдвига, направляющие вал в нескольких аксиальных направлениях, а также те, которые имеют возможность углового смещения, за счет чего компенсируются возможные перекосы конструкций.

Определяя нужный размер подшипника качения, учитывают несколько факторов. В первую очередь, рассчитывают будущую нагрузку на деталь, а также ее тип – динамическая или статическая. Также учитывают возможную грузоподъемность подшипника, сроки его эксплуатации, надежность и т. д.

Так, вращающиеся подшипники имеют динамическую нагрузку. А те, что перемещаются крайне мало между кольцами, неподвижны или осуществляют колебательные движения, по сути имеют статическую нагрузку. Поэтому роликоподшипники имеют более высокое напряжение, чем шарикоподшипники.

Первые применяют для большой нагрузки (валы, огромные конструкции), а вторые – для малой и средней.

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения в корне отличаются от подшипников качения. Но задача их та же – обеспечить направление двух движущихся деталей или их опирание, передавая при этом все силы в деталях. Отличие состоит в том, что если в подшипниках качения работают тела качения – шарики и цилиндры, – то в подшипниках скольжения эту роль выполняют подвижные детали (планки, валы или цапфы).

Они скользят по поверхности неподвижного элемента (полукольца или втулки). Благодаря подобному принципу скольжение элемента происходит между антифрикционным слоем подшипника и деталью, для которой он служит. Благодаря заложенной смазке, а также покрытию площадь контакта активно смазывается.

Если же движение происходит радиально, подвижность обеспечивается за счет зазора между антифрикционным слоем и валом.

Различают много видов подшипников качения. Это и радиальные подшипники, и упорные, и полосы, полукольца, и многие другие варианты и конструкции.

Они имеют ряд бесспорных преимуществ – бесшумная работа, способность выдерживать высоку нагрузку, при этом относительно медленно вращаться или колебаться. Кроме того, именно этот тип рекомендуется для работы в тяжелых условиях эксплуатации, когда наблюдается перепад температуры.

За счет этих уникальных свойств подшипники скольжения применяются во всех сферах промышленности, особенно для деталей со стесненным пространством.

Источник: http://themechanic.ru/podshipniki-kachenija-i-skoljenija

Сфера и область применения подшипников. Где применяются подшипники

Подшипники играют важную роль в современной механике. Примитивные аналоги этого механизма были известны ещё до нашей эры. Внешне такие механизмы смутно напоминали современные подшипники, но конструктивные сходства присутствовали.

Об этом свидетельствуют находки с самых разных частей света. Современные подшипники активно применяются в различных сферах, существенно облегчая жизнь человека.

Для чего нужны данные механизмы, и какие сферы и области применения подшипников Вы можете узнать в этой статье.

Типы и виды подшипников

Задача данного механизма – обеспечить равномерное движение вращательного характера, при этом снизить уровень трения между поверхностями. Существуют различные виды и типы подшипников. В зависимости от силы трения различают подшипники скольжения и качения.

По названию, примерно можно понять, в чем их разница. Подшипники скольжения работают благодаря скользящим элементам, а качения – катящимся.

Скользящими элементами в подшипниках могут выступать валы и планки, а катящимися элементами – цилиндры, ролики или различные шарики.

Каждый вид подшипника подразделяется на разные типы в зависимости от различных характеристик. Чтобы примерно иметь представление, о чем идет речь, приведем несколько примеров типов подшипников качения и скольжения. Подшипники качения подразделяются на роликовые и шариковые. Роликовые, в свою очередь, делятся на цилиндрические, игольчатые, конические и множество других. Подшипники скольжения можно поделить на радиальные, упорные и радиально – упорные.

Применение подшипников качения

Как уже было сказано, основными конструктивными элементами подшипников качения являются ролики и шарики. Конструкция таких подшипников позволяет поддерживать различные валы, оси механизмов и деталей, которые находится в движении.

Сферы и области применения подшипников чрезвычайно важны. Например, такие механизмы незаменимы в изготовлении различных транспортных средств и механизмов. Рассмотрим некоторые сферы и области применения подшипников качения.

  1. Производство оборудования. Подшипники качения применяют в оборудовании для разных видов промышленности, например, для пищевой промышленности. Такие механизмы позволяют повысить производительность и более рационально распределить ресурсы.
  2. Сталелитейная промышленность и цветная металлургия. Подшипники используют на различных этапах производства. Они имеют высокую механическую стойкость и поэтому не бояться ударных нагрузок.
  3. Автомобилестроение, авиация. Например, шариковые подшипники отлично себя проявили в случаях, когда нагрузки имеют постоянный характер и средние нагрузки. Роликовые подшипники применяются, если нагрузки значительно выше.
  4. Производство бытовой техники. Часто используют игольчатые подшипники, так как онихороши в использовании с объектами небольших размеров.

Применение подшипников скольжения

Подшипники скольжения различаются от подшипников качения, но сферы их применения схожи. Такие подшипники активно применяются для изготовления различного оборудования, железнодорожной техники, в автомобилестроении, авиационной промышленности. Особенно популярны радиальные подшипники скольжения.

К сферам и областям применения подшипников скольжения также можно отнести технику для сельского хозяйства и строительную технику. Такие подшипники активно применяют в случаях, где существует вероятность высоких ударных нагрузок и неблагоприятных природных условий.

Безусловно, на современном этапе развития любой промышленности невозможно обойтись без применения подшипников. Эта сфера активно развивается во многих странах мира, в том числе и в Украине.

Источник: https://naruservice.com/articles/oblasti-primeneniya-podshipnikov

Детали машин



Подшипники качения (рис. 1) представляют собой готовый узел, основными элементами которого являются тела качения – шарики 2 или ролики, установленные между кольцами 1 и 3 и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга сепаратором 4.

Сепаратор служит для направления и удержания тел качения в определенном положении (для обеспечения соосности колец) и для разделения тел качения от их взаимного контакта с целью уменьшения изнашивания и уменьшения потерь на трение.

Внешнее и внутреннее кольца подшипника (или, как их еще называют – обоймы) имеют на рабочей поверхности желобки – дорожки качения, по которым и перекатываются тела качения. Форма колец подшипников качения (наружных и внутренних) определяет угол контакта тел качения с дорожкой качения и, соответственно, влияет на величину осевой или радиальной грузоподъёмности подшипника.

Распределение радиальной нагрузки между телами качения, находящимися в нагруженной зоне (ограниченной дугой не более 180˚), неравномерно (рис. 2) вследствие контактных деформаций колец и различных тел качения. На размер зоны нагружения и неравномерность распределения нагрузки оказывают влияние величина радиального зазора в подшипнике и жесткость корпуса.

В отдельных случаях для уменьшения радиальных размеров подшипник применяют без колец (рис. 3) и тела качения катятся по дорожкам качения, образованным непосредственно на цапфе и в корпусе (в блоке зубчатых колес). Твердость, точность и шероховатость поверхности дорожек качения в этом случае должны быть такими же, как у подшипниковых колец (обойм). Такие игольчатые подшипники могут применяться без сепаратора (а) или с сепаратором (б).

Подшипники качения стандартизированы и широко распространены во всех отраслях машиностроения. Их изготовляют в больших количествах на специализированных подшипниковых заводах, которые организованы во многих городах России и других стран.

Достоинства и недостатки подшипников качения

По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения обладают рядом положительных свойств и преимуществ:

  • Сравнительно малая стоимость благодаря возможности стандартизации и массового производства.
  • Небольшие потери на трение и незначительный нагрев при работе, при этом потери на трение в момент пуска и в рабочем режиме практически не отличаются.
  • Полная взаимозаменяемость, что облегчает монтаж и ремонт машин и механизмов.
  • Небольшой расход дефицитных цветных материалов по сравнению с подшипниками скольжения, в конструкции которых обычно применяются медесодержащие сплавы и цветные металлы.
  • Незначительный расход смазочного материала во время эксплуатации.
  • Малые осевые размеры, простота монтажа и эксплуатации.

Не лишены подшипники качения и недостатков:

  • Относительно большие радиальные размеры.
  • Высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам.
  • Большое сопротивление вращению, шум и низкая долговечность при высоких частотах вращения.
  • Повышенный шум из-за циклического перекатывания тел вращения через нагруженную зону подшипника (рис. 2).
  • Более сложная конструкция по сравнению с подшипниками скольжения.

Область применения подшипников качения

Подшипники качения являются основным видом опор в машинах (автомобилях, сельскохозяйственной, дорожной и военной технике, самолетах, станках и т. п.). Так, в одном автомобиле может применяться более 120 типоразмеров подшипников качения, в самолете их количество может превышать 1000 шт. При этом надежность и долговечность подшипников во многом определяют ресурс машины или механизма.

***

Типы и конструкция подшипников

Подшипники – это существенный компонент любого вращающегося механизма. Подшипник – устройство, соответствующее трем пунктам:

  • минимальное трение между поверхностями,
  • ограничение движения внутри неподвижной части – корпусе;
  • компенсация нагрузки, действующей на вал.

У этого насоса есть неподвижный корпус. В нём вращается вал и на обеих сторонах есть подшипники. Подшипники обычно устанавливаются в парах. Иногда больше, но их должно быть  минимум два.

Подшипники на концах вала

Это – вал, который  вытянут из насоса:

Он вращается внутри корпуса. Везде, где есть движение поверхностей, относительно друг друга, есть трение. Где есть трение – есть нагрев. Где есть нагрев – там износ. Поэтому нужно минимизировать это.

Во вторых, вал может бешено крутиться в корпусе или даже вылететь наружу. И нужно каким-то способом ограничить движение вала внутри корпуса, и закрепить его.

И третье – на вал действует много сил: гидравлические силы в рабочем колесе, либо вес вала, либо ещё что-то. Нужно каким-то способом компенсировать эту нагрузку.

Есть 2 вида нагрузки:

  1. осевая нагрузка, перпендикулярная оси вала;
  2. или осевая – параллельная его оси.

2 вида нагрузки на валу

От того, какое значение нагрузки и какой её тип действует на вал, будет зависеть, какой вид подшипника следует использовать.

Категории подшипников

Есть две категории подшипников:

  • гидродинамические, которые не больше чем рукав со смазкой, внутри которого вращается вал;
  • антифрикционные подшипники.

Такие подшипники используют больше контакт-качение, чем контакт-скольжение.

Качение имеет маятник в центре трения, и вот почему подшипники качения так называются.

 Между этими 2мя категориями подшипников очень много разного.

Антифрикционные подшипники

Все антифрикционные подшипники имеют четыре основных компонента:

  1. внутреннее кольцо;
  2. внешнее кольцо.

Эти кольца сделаны из закалённой стали, твердой снаружи и внутри. Они обработаны, отточены и отполированы до правильной формы и гладкой поверхности, что существенно для свойств подшипников.

  • Внутри колец – пазы.
  • В пазах – элементы качения.
  • Элементы качения – внутри дорожек. Он называется сепаратором или клеткой.

Это базовая модель

Некоторые подшипники могут иметь дополнительные свойства. Эти дополнительные принадлежности – обычно уплотнители и защита, защищающая ваши внешние компоненты подшипника от враждебного мира, полного грязи, коррозии и других неприятных вещей.

 Шариковые подшипники

Из-за симметричного дизайна с пазом одной глубины, такой называется радиально-шариковым. Как предполагается из названия, он удерживает большую радиальную нагрузку, и немного осевой.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Шпиндель что это такое

Для восприятия дополнительной нагрузки эти подшипники и много других видов имеют двухрядную конструкцию, которые имеют 2 паза и 2 ряда элементов качения внутри колец.

Это – тот же вид подшипника,но первый имеет сепаратор, сделанный из штампованной стали. Второй – из полиамида – вида синтетического материала.

Вот снова тот же подшипник, но заметен металлический экран, защищающий элементы подшипника. Это – одно из функциональных дополнений.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  ВСС на базе жидкостного эжектора

Другой вид подшипниковой защиты – резиновое уплотнение.

Экранированные уплотнённые подшипники заполнены смазкой на заводе и смазаны на весь срок его действия.

Угловые шариковые подшипники

Угловые шариковыеподшипники могут выдерживать большую осевую нагрузку из-за асимметричной конструкции, которая обеспечивает большое пазовое плечо на внутреннем кольце, и большое пазовое плечо – на другой стороне внешнего кольца.

Тем не менее, конструкция подразумевает, что такой подшипник может выдерживать нагрузку только в одном направлении. Поэтому подшипники исползают в парах, располагая их друг другу. Эти подшипники имеют другой материал сепаратора – обработанный латунь.

Кроме шариковых элементов качения есть также 4 других вида элементов. В отличие от шариков, которые касаются дорожек в одной точке, ролики других видов касаются дорожек по всей длине. Увеличенная площадь контакта значит, что они могут воспринимать значительно большую нагрузку.

Цилиндрические подшипники

Цилиндрические подшипники могут воспринимать исключительно большие радиальные нагрузки. Хотя выдерживают только очень маленькие – осевые, потому что цилиндры не касаются дорожек своими основаниями.

Игольчатые подшипники

Игольчатые подшипники похожи на цилиндрические.

Но их больший коэффициент скольжения позволяет выдерживать большей нагрузки при меньших размерах. Они используются в установках, когда вес и размеры должны быть минимальными.

Конические подшипники

Конические подшипники решают проблему выдержки больших осевых усилий с помощью конических роликов – конических дорожках.

Хотя, как и в игольчатых подшипниках, осевое усилие должно быть направлено только в оном направлении.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Многоступенчатый центробежный компрессор

Возможность выдерживать большие осевую и радиальную нагрузки, а так же большая точность и устойчивость, делают конические подшипники идеальными для таких машин как станки.

Сферический подшипник

Сферический подшипник сконструирован с барабанными роликами, движущимися в изогнутом внешнем кольце.

Их конструкция с двумя родами роликов, делает такие подшипники способными выдерживать огромное значение радиальной и осевой нагрузки, а также ударов, так как ролики могут свободно вращаться во внутренние дорожки. Поэтому они могут выдерживать небольшие смещения. Тем не менее, этот аспект конструкции даёт им не меньшую точность в сравнении с другими видами подшипников.

Источник: https://pronpz.ru/nasosy/podshipniki.html

Предназначение подшипников

Подшипник представляет собой сложносоставной сборочный узел, который состоит из нескольких основных элементов: внешнего и внутреннего колец, тел качения, сепаратора и специального желоба качения. Подобная конструкция позволяет выполнять вращательное направленное движение, обеспечивая при этом минимальный уровень трения.

Собственно, в связи с этими особенностями, основное предназначение подшипников и заключается в том, чтобы зафиксировать вращающуюся деталь в механизме, позволяя ей при этом осуществлять как вращение, так и качение, а в некоторых случаях и линейное перемещение с минимально возможным коэффициентом трения поверхности.

Итоговое предназначение подшипников зависит от нескольких сторонних факторов. Во-первых, существуют различные виды подшипников и их классификации, например, по способу восприятия нагрузок.

Само собой, каждая разновидность обладает своей уникальной конструкцией, а от этого во многом и зависят технические характеристики подшипников. Во-вторых, существуют различные области применения подшипников, каждая из которых имеет свои персональные особенности.

Например, в машиностроении этим изделиям нужно выдерживать колоссальные нагрузки, а вот в детских игрушках требуются изделия уже менее стойкие к высоким механическим воздействиям.

Однако, вне зависимости от того, к какой области применения подшипников можно отнести те или иные виды подшипников, для стабильной работы каждого из них требуется специальная смазка. В некоторых случаях для таких целей применяют разные синтетические вещества.

Иногда используют органические смазки для подшипников, кроме того, есть еще и минеральные смазочные вещества. В принципе, какого бы типа ни была смазочная среда, ее основная задача состоит в том, чтобы не дать соприкоснуться телам качения с поверхностью.

Для достижения наилучшей эксплуатации изделия, его смазочная жидкость выбирается по характеристикам под предназначение подшипников.

Виды подшипников и их классификация

Современные метизные заводы для разных нужд промышленности выпускают разные виды подшипников и их классификация подразделяется на три основные разновидности:

Классификация подшипников Характер воспринимаемой нагрузки:
Радиальные подшипники Радиальная
Упорные подшипники Осевая
Радиально-упорные подшипники И радиальная, и осевая

В первом случае, радиальная нагрузка подразумевает собой ту нагрузку, которая имеет перпендикулярную направленность по отношению к геометрической оси вала. Во втором же случае, осевая нагрузка — это та нагрузка, которая воздействует на ось подшипника только лишь в одном из направлений. В третьем случае, подшипники будут способны одновременно воспринимать оба типа нагрузок, но с преобладающей осевой.

Если рассматривать виды подшипников, то основных разновидностей будет всего 2:

  • Подшипники качения
  • Подшипники скольжения

Несмотря на то, что в целом принцип работы подшипника подразумевает свободное вращение внутри него какой-либо цапфы, движущие его элементы могут быть различными. Например, подшипник скольжения в качестве вращающего элемента имеет только кольцо.

При этом кольцо может быть цельным, и такой подшипник называют неразъемным. Принцип его функционирования заключается в том, что вал помещается во внутреннее кольцо, которое осуществляет вращение по отношению ко внешнему корпусу. Так же существует разъемный подшипник, в котором кольцо состоит из двух отдельных частей.

При этом, вал фиксируют в одной из них, и только после ставят вторую.

При этом, принято считать, что именно разъемные виды подшипников за счет своих конструктивных особенностей наиболее оптимальны в использовании.

Несмотря на то, что технические характеристики подшипников скольжения разъемного типа практически не отличаются от характеристик неразъемных подшипников, наибольшая легкость их монтажа и демонтажа является одним из существенных преимуществ.

Благодаря тому, что внутреннее кольцо у подшипников скольжения выпуклое, а внешнее, наоборот, вогнуто, при воздействии множественных статичных нагрузок такой тип строения позволяет с легкостью производить движение и повороты на небольших скоростях.

Технические характеристики подшипников скольжения
Преимущества Недостатки
Низкий уровень шума при работе Имеют небольшой КПД
Эксплуатация при высоких температурах Ломаются из-за плохого качества смазки
Устойчивость к механическим нагрузкам Требуют контроля за рабочими условиями

В отличии от предыдущей разновидности, подшипники качения между внутренним и наружным корпусами имеют вспомогательные элементы в форме шаров, цилиндров или же других тел округлой формы, которые могут свободно перекатываться промежду двух данных корпусов.

Важно отметить, что тела качения в таких подшипниках могут устанавливаться на равноудаленном расстоянии друг от друга. Такое размещение позволяет достичь наилучшей эффективности. Для этого тела качения помещают в специальное кольцо-сепаратор. Бывают такие виды подшипников, где сепаратор отсутствует.

В этом случае, внутрь плотно забивают максимальное возможное число тел качения.

При этом, тела качения могут располагаться как в один, так и в два ряда. Как правило, двухрядные подшипники могут выдерживать немного большие объемы нагрузок, поскольку все воздействие воспринимается как раз телами качения.

Выбор формы тела определяют уже исходя из того, какое у подшипников предназначение, и в каком конкретном механизме они будут использоваться. Это важно, потому что каждая такая форма имеет свою определенную степень устойчивости к различным типам механического воздействия.

Кроме того, от формы может зависеть и непосредственный размер подшипника, а это очень немаловажно, так как есть и маленькие и большие механизмы.

Технические характеристики подшипников качения
Преимущества Недостатки
Практически бесшумная эксплуатация Перестают работать в водной среде
Работают даже при высоких температурах Их производство достаточно трудоёмкое
Стойкость к механическим воздействиям Высокая цена и меньшая надежность

Области применения подшипников

Различные промышленные отрасли подразумевают свои специализированные области применения подшипников.

Если рассматривать основные направления, где используется подшипник, а именно, машиностроение, авиастроение, вагоностроение и станкостроение, то можно заметить, что по больше части подшипники используются в составе разных устройств на валах с небольшими диаметрами.

При этом, для эксплуатации при малых или же средних нагрузках обычно задействуют шариковые подшипники. В случае, когда необходима работа с большими нагрузками, то тогда устанавливают роликовые подшипники. А если требуется не только устойчивость к высоким нагрузкам, но и малые габариты, то на помощь приходят уже цилиндрические роликовые подшипники.

Кроме того, подшипники часто применяют еще как составные элементы в различных сферах бытовой направленности. Например, в детских игрушках и в аксессуарах, в бытовой технике, в квадрокоптерах и медицинских аппаратах, например, стоматологических креслах и в томографах.

Кроме того, они встречаются в моторных лодках, в катерах, в велосипедах и в скейтбордах. Нередко они используются в комнатной мебели, а также в раздвижных дверях.

Вообще же, если рассмотреть все области применения подшипников, то можно заметить, что такие изделия охватывают множество разнообразных сфер жизнедеятельности, при этом подшипники существенно их упрощают.

Маркировка подшипников

Одним из заключительных этапов производства подшипников является нанесение на на них специальных опознавательных меток, проще говоря — маркировки. Собственно, сама маркировка подшипников, в зависимости от страны-производителя, может различаться.

В России принято наносить обозначение из заглавных букв и цифр, разбитых на три отдельных блока. Основной — центральный, состоит из 6 цифр. Слева от него через дефис указывается еще одна цифра. Справа от него добавляется специальное буквенное-численное обозначение.

В качестве примера того, как выполняется расшифровка маркировки подшипников, мы рассмотрим модель 6-180306УС17Ш.

Что означает маркировка подшипников

6 18 3 06 У С17 Ш
Класс точности Подвид Тип изделия Серия по наружному диаметру Внутренний диаметр Степень шероховатости Тип смазки Степень шумности
Класс точности
Название Обозначение
Нормальный Не маркируется
Сверхвысокий 2
Особо высокий 4
Высокий 5
Повышенный 6
Пониженный 7 или 8
Тип изделия
Название Обозначение
Радиальный
Сферический 1
Радиальный с короткими роликами 2
Радиальный сферический 3
Игольчатый 4
Радиальный с витыми роликами 5
Радиально-упорный 6
Конический 7
Упорный 8
Упорно-радиальный 9
Серия по наружному диаметру
Название Обозначение
Особо-легкая 1
Легкая 2
Средняя 3
Тяжелая 4
Легкая широкая 5
Средняя широкая 6

Если говорить про внутренний диаметр этих изделий, то необходимо обозначить одну очень важную особенность. Если внутренний диаметр подшипника больше 20 мм, то цифры, которые содержит маркировка подшипников, а именно 06 в нашем случае, нужно умножить на 5. Тогда мы получим итоговый размер — 30 миллиметров. Если диаметр меньше 20 мм., то для определения его значения можно будет воспользоваться следующей таблицей:

Обозначение в маркировке Размер внутреннего диаметра в мм.
00 10
01 12
02 15
03 17

 Правая же часть в маркировке подшипников начинается с буквенного обозначения. В данном случае, мы имеем литеру У, которая указывает на допуски материала по степени его шероховатости. Далее идет тип используемой заводом смазки подшипников.

В нашем же случае, это смазка С17, то есть многоцелевая смазка ГОСТ 21150-87 марки Литол-24, которая выдерживает значения температуры в диапазоне от -40°С до +120°. В заключении указывают класс шумности изделия. По умолчанию он обозначается литерой «Ш». В зависимости от его требований по возрастающей шкале это обозначение нумеруется цифрами 1, 2, 3 и так далее.

Кроме того, в некоторых случаях, маркировка подшипников может содержать еще и другие специализированные обозначения от завода.

Источник: https://s-agroservis.ru/inform/company-news/prednaznachenye_podshipnicov/

Типы подшипников

Подшипники можно классифицировать по самым разнообразным признакам, однако для упрощения понимания вопроса в данном материале рассмотрим самую простую систему классификации, основанную на двух признаках:

  • Тип воспринимаемой нагрузки;
  • Тела качения, за счет которых работает подшипник (или их отсутствие).

Типы подшипников по характеру действующей нагрузки

По типу воспринимаемой нагрузки подшипники можно разделить на

радиальные подшипники (основной тип действующей нагрузки — радиальная);

упорные подшипники (тип действующей нагрузки — осевая);

радиально-упорные подшипники (воспринимают нагрузки обоих типов);

— упорно-радиальные (воспринимают нагрузки обоих типов, но преимущественно осевые);

Все иллюстрации смотрите ниже.

Типы подшипников по телам качения и количеству их рядов

По этому признаку подшипники можно разделить на 

шариковые подшипники (одно- или двухрядные);

роликовые подшипники (одно- и двухрядные, с коническими или цилиндрическими роликами);

игольчатые подшипники (их можно рассматривать как разновидность роликовых);

подшипники скольжения (тела качения отсутствуют).

Кроме этого, выделяют группы подшипников по их размеру — крупногабаритные и малые (или миниатюрные). Мы не будем заострять внимание на редких для основной массы потребителей линейных подшипниках, комбинированных и более экзотических типах, например, проволочных, а рассмотрим только самые основные.

Как определить тип подшипника по его номеру

Проще всего определить тип подшипника, маркировка которого соответствует ГОСТ (отечественные, маркируемые по системе обозначений, принятой еще в советском союзе. Нужно просто посмотреть на четвертую от конца цифру, которая и кодирует тип (первая и вторая кодирует внутренний диаметр, третья — ширину). Типы импортных подшипников смотрите в описании серий (см. ниже).

4-я цифра справа  Фото Тип подшипника и основные особенности
Шариковый радиальный (пример: 1000905, 408, 180206, 1680205). Универсальные. Обычно однорядные.
1 Шариковый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся) (пример: 1210, 1608, 11220). Используются при несоосности валов.
2 Роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами однорядный или двухрядный (пример: 42305, 2210, 3182120). Высокая грузоподъемность и скорость вращения.
3 Роликовый радиальный сферический двухрядный (самоустанавливающийся) (пример: 3514, 3003124). Высокие нагрузки, перекосы колец.
4 Роликовый радиальный игольчатый (пример: 954712, 504704, 834904). Малые габариты. Одно- или двухрядный.
5 Роликовый радиальный с витыми роликами (пример: 5210, 65908). Высочайшая грузоподъемность, работа в загрязненных узлах, медленное вращение. Редкие.
6 Шариковый радиально-упорный (пример: 36205, 66414, 3056206, 256907). Высокая скорость и точность вращения, комбинированные нагрузки. Качество для этого типа критично. Однорядные и двухрядные.
7 Роликовый конический (одно-, двух-, многорядный) (пример: 7516, 807813, 537908, 697920). Совместно действующие радиальные и односторонние осевые нагрузки. Удобство монтажа. Обычно 1 ряд роликов, но может быть и 2, и 4.
8 Шариковый упорный (одно- или двухрядный) (пример: 8109, 688811). Осевые нагрузки при высокой скорости вращения. Двухрядные — осевые нагрузки в обе стороны.
9 Роликовый упорный (пример: 9039320, 9110). Высокие осевые нагрузки.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как пользоваться угольником свенсона

После определения типа подшипника важное значение играет серия (кодируются 5, 6 и 7 цифрами от конца), которая определяет дополнительные конструктивные особенности. 

Подшипники скольжения 

Работают за счет скольжения поверхностей относительно друг друга.

Закрытые подшипники

Кроме указанных особенностей подшипники можно классифицировать также по тому, закрыты ли они дополнительными заглушками или нет. В закрытые смазка вносится заранее и они не нуждаются в дополнительном уходе, открытые обычно работают в жидком масле или даже смазываются при помощи масляного тумана. Заглушки бывают из каучука или металла, устанавливаются обе сразу или только с одной стороны.

Подшипниковые узлы

Подшипниковые узлы можно выделить в отдельный тип — они представляют собой подшипник, работающий в корпусе. Такая конструкция имеет массу преимуществ. В последнее время они получают все большее распространение из-за ввоза в страну импортного оборудования (наша промышленность их не выпускает).

По степени точности

Подшипники можно разделить по степени точности изготовления, подшипники более высоких степеней Т, 2 и 4 стоят в разы дороже, чем низких — 5, 6, 0 (нулевая степень точности обычно не указывается в номере).

Материалы для ознакомления

Дополнительно с ознакомлением с различными типами подшипников Вам наверняка будет полезна и следующая информация:

Дополнительные обозначения в номерах подшипников

Часто подшипники, имеющие один и тот же номер (ссответственно одинаковую конструкцию и размеры) могут кардинально отличаться друг от друга из-за разницы в применяемых материалах, классе точности, дополнительных требований. Таким образом, цена, казалось бы одного и того же подшипника, даже одного производителя, может отличаться в разы.

Маркировка на подшипниках

Данный материал подробно рассказывает, из чего складывается номер того или иного подшипника, причем не только отечественного, но и импортного производства. Условно говоря — какие цифры кодируют его тип, какие — серию, какие — размер.

Марки подшипников

В этой статье можно ознакомиться с наиболее распространенными в настоящее время марками подшипников. Разные производители выпускают продукцию настолько разного качества, что тут неуместно будет даже распространенное сравнение Мерседес — Жигули. Разница еще больше. Соответственно, цена и срок службы могут различаться в десятки раз.

Источник: https://merkurii-podshipnik.ru/index.php/spravochnye-dannye/dlya-mekhanikov/82-tipy-podshipnikov

Типы подшипников качения

Подробности Категория: Опоры качения 3407

Радиальные подшипники

Основные виды радиальных подшипников качения приведены в табл. 36.

Однорядные радиальные шариковые подшипники (табл. 36, экс. 1, 2) предназначены для восприятия преимущественно радиальных нагрузок, но могут одновременно нести значительные осевые нагрузки.

В подшипниках этого типа шарики катятся в беговых канавках, профилированных дугами окружностей радиусом, равным ~1,03 радиуса шарика.

Шарики заключают в штампованные из листовой стали или массивные сепараторы, предупреждающие трение между шариками и обеспечивающие равномерное расстояние между ними Подшипники по эскизу 1 собирают путем смещения внутренней обоймы относительно наружной и введения шариков в образовавшийся серповидный зазор.

В конструкции 2 для введения шариков предусмотрены осевые канавки, что позволяет несколько увеличить число шариков. Подшипники этого типа обладают повышенной радиальной несущей способностью. Применять их для восприятия осевой нагрузки, направленной в сторону канавок, не рекомендуется.

Осевая жесткость шариковых подшипников невелика. Осевое перемещение внутренней обоймы относительно наружной под высокой нагрузкой достигает нескольких десятых миллиметра. Жесткость парных установок можно повысить предварительным натягом подшипников.

Однорядные шариковые подшипники благодаря точечному контакту обладают наименьшим среди всех подшипников коэффициентом трения и наиболее приспособлены для высоких частот вращения.

Двухрядные радиальные шариковые подшипники (3, 4) отличаются повышенной несущей способностью, но более чувствительны к перекосам.

Двухрядные шариковые сферические подшипники (5, 6), обладающие самоустанавливаемостью, применяют в установках, где возможны упругие деформации вала или смещение оси одного подшипника относительно оси другого.

Снижение радиальной несущей способности вследствие неблагоприятной для контактной прочности формы беговой дорожки наружной обоймы компенсируется наличием двух рядов шариков. Форма беговой дорожки у сферических подшипников не позволяет нести значительные осевые нагрузки. Осевая жесткость их невелика.

Шариковые радиально-упорные подшипники (7, 8) предназначены для восприятия одновременно радиальных и осевых сил.

Форма беговой дорожки наружной обоймы позволяет увеличить число шариков, что повышает несущую способность подшипника. Разъемные радиально-упорные подшипники (7) допускают беспрепятственное снятие наружной обоймы; в неразъемных (8) подшипниках наружная обойма зафиксирована на шариках неглубокой закраиной беговой дорожки. Последняя конструкция удобнее для монтажа подшипника в узле.

У подшипников, предназначенных для небольших осевых нагрузок, угол контакта β = 12°; у подшипников для высоких осевых нагрузок β = 26—40°.

Одиночную установку радиально-упорных подшипников применяют только при постоянной по направлению осевой нагрузке (например, на вертикальных валах). В большинстве случаев применяют парную установку, замыкаемую затяжкой обойм (наружных или внутренних).

Сдвоенные радиально-упорные подшипники (9, 10) выпускают с заранее установленным зазором (а), выбираемым при затяжке.

Радиально упорные подшипники в парной установке с натягом обеспечивают практически беззазорное центрирование и осевую фиксацию вала.

Применяемые иногда неразъемные радиально-упорные подшипники двустороннего действия (11, 12) лишены этого преимущества.

Радиальные роликовые подшипники (13—15) предназначены для несения высоких радиальных нагрузок при отсутствии осевых. Повышенная несущая способность роликовых подшипников (в 1,5—2 раза большая, чем одинаковых по размерам шариковых подшипников) обусловлена линейным контактом между роликами и беговыми дорожками, а также увеличенным числом роликов (которые в обоймы устанавливаются без затруднений).

Одну из обойм подшипника, обычно внутреннюю (13), реже наружную (14), выполняют с буртиками, направляющими ролики при их движении по беговым дорожкам. Вторую обойму делают гладкой.

Подшипники этого типа допускают известную свободу осевого перемещения одной обоймы относительно другой; их часто применяют в качестве плавающих опор.

При установке обе обоймы должны быть зафиксированы в осевом направлении.

Подшипники с буртиками на обеих обоймах (15) могут нести небольшие осевые нагрузки; их используют для фиксации валов.

Выпускают подшипники с отъемными буртиками (16, 17). Конструкцию по эск. 18 сейчас не применяют из-за больших осевых размеров.

Роликовые подшипники с длинными роликами (19) отличаются повышенной несущей способностью и меньшими радиальными размерами. Направление роликов при движении по беговым дорожкам хуже, чем в подшипниках с короткими роликами, поэтому иногда применяют многорядную установку коротких роликов в общем сепараторе (20) или пользуются двухрядными роликовыми подшипниками (21).

Подшипники с витыми цилиндрическими роликами (22) отличаются несколько повышенной упругостью в радиальном направлении. Несущая способность их значительно меньше, чем у подшипников с массивными роликами.

Для установки на коленчатых валах подшипники этого типа изготовляют с разъемными в меридиональной плоскости внутренними обоймами, соединенными в ласточкин хвост. Широкого применения эти подшипники не получили.

Игольчатые подшипники с роликами малого диаметра и большой длины (23, 24) применяют при стесненных радиальных размерах для несения повышенных радиальных нагрузок при малых частотах вращения.

Цилиндросферические подшипники (25), у которых торцы роликов выполнены по сфере, могут наряду с радиальными нагрузками воспринимать довольно значительные осевые нагрузки. Условие чистого качения на торцах роликов в этих подшипниках не соблюдается.

Двухрядные роликовые самоустанавливающиеся подшипники с бочкообразными роликами (26) выгодно отличаются от сферических шариковых подшипников повышенной радиальной и осевой несущей способностью. Условие чистого качения в этих подшипниках соблюдается не полностью.

Конические роликовые подшипники (27, 28) применяют для восприятия высоких радиальных и осевых нагрузок.

Угол конуса наружной беговой дорожки в стандартных подшипниках α = 20—30°. Осевая жесткость их невелика; приложение осевой силы Рос вызывает высокие нагрузки на ролики (N = Рос/sin α/2), вследствие чего частота вращения этих подшипников ограничена; они чувствительны к перетяжке.

В подшипниках, предназначенных для несения повышенных осевых нагрузок, угол α увеличивают до 60°. В одиночной установке конические роликовые подшипники применяют только как упорные (преимущественно на вертикальных валах); обычно их устанавливают парно.

Замыкание осуществляется установкой обоих подшипников зеркально один по отношению к другому, с затяжкой парных (наружных или внутренних) обойм, обеспечивающей беззазорное центрирование и осевую фиксацию вала.

Промышленность выпускает сдвоенные (29, 30) и многорядные (31) крупногабаритные конические роликовые подшипники, предназначенные для несения особо высоких нагрузок.

Упорные подшипники

В табл. 37 приведены основные разновидности упорных подшипников качения.

Однорядные шариковые упорные подшипники (табл. 37, эск. 1) предназначены для восприятия осевых нагрузок в одном направлении. Радиальную нагрузку упорные шариковые подшипники воспринимать не могут. Их применяют только в сочетании с радиальными подшипниками (скольжения или качения).

Одно из колец подшипника плотно сажают на вал (по диаметру d), а другое устанавливают в корпусе. Для предотвращения трения между валом и свободным кольцом внутренний диаметр d, последнего делают на несколько десятых миллиметра больше, чем закрепленного кольца.

Свойство самоустанавливаться придают, выполняя опорную поверхность одного из колец подшипника по сфере и устанавливая его на шайбе со сферической опорной поверхностью (2).

Двухрядные шариковые упорные подшипники (3, 4) предназначены для восприятия осевых нагрузок обоих направлений. Частота вращения у этих подшипников ограничена. Под действием повышенных центробежных сил шарики смещаются с беговых канавок (особенно если осевая нагрузка переменная), вследствие чего нарушается правильная работа подшипника.

Упорно-радиальные шариковые подшипники (5, 6) могут наряду с осевыми нагрузками нести довольно значительные радиальные нагрузки.

Упорные подшипники с цилиндрическими роликами (7—12) состоят из двух плоских колец, между которыми катятся цилиндрические ролики.

Ролики центрируют в подшипнике сепараторами (7), которые, в свою очередь, центрируют на валу или по одной из обойм подшипника (8). Применяют также центрирование роликов буртами на одной (9) или на двух (10) обоймах.

В подшипниках этого типа ролики катятся только в одной точке своей длины, на остальных участках происходит проскальзывание относительно поверхности беговых дорожек. Для уменьшения проскальзывания иногда применяют установку в ряд нескольких коротких роликов (11). Для восприятия осевых сил в обоих управлениях применяют двухрядные роликовые подшипники (12). Частота вращения у этих подшипников крайне ограничена. Их применяют в тихоходных тяжелонагруженных опорах.

Упорные подшипники с коническими роликами выполняют с конусами, вершины которых сходятся на оси подшипника (13, 14) что обеспечивает правильное качение роликов.

Сферические подшипники (15) обладают свойством самоустанавливаемости и могут нести большие радиальные и осевые нагрузки. Наружная беговая дорожка у них выполнена по сфере, центр которой расположен вне подшипника; профили роликов очерчены дугами окружности с радиусом, равным радиусу сферы.

Условие правильного качения роликов сфероконических подшипников соблюдается не полностью.

Подшипники с разъемными обоймами

Для несения повышенных осевых и радиально-осевых нагрузок применяют подшипники с разъемной в экваториальной плоскости наружной (рис. 757, а) или, реже, внутренней (вид б) обоймой. Разъем позволяет увеличить число шариков и углубить беговые канавки.

При чисто радиальной нагрузке в подшипниках этого типа образуются три точки контакта — две на разъемной и одна на целой обойме (отсюда их условное название «трехконтактные» подшипники). Правильное качение шариков одновременно по трем поверхностям, разумеется, невозможно.

Тормозящиеся двухточечным соприкосновением с разъемной обоймой шарики проскальзывают по целой обойме, поэтому трехконтактные подшипники применяют для несения осевой нагрузки или радиальной при одновременном действии осевой.

Осевая нагрузка прижимает шарики лишь к одной поверхности (вид в), на другой стороне шарики отходят от поверхности беговой дорожки, и в итоге получается двухконтактный подшипник.

Угол β контакта зависит от соотношения радиальной и осевой нагрузки. При чисто осевой нагрузке в исполненных конструкциях β = 20—30°.

Разъемные обоймы обычно стягивают крепежными гайками, причем взаимное центрирование обойм происходит по посадочной поверхности.

Подшипники, предназначенные для несения чисто осевых нагрузок, устанавливают в корпусах с радиальным зазором. В этом случае применяют подшипники с полуобоймами, соединенными наглухо с помощью гильзы, завальцованной на торцы (вид г).

Подшипники с встроенными уплотнениями

Промышленность выпускает несколько типов радиальных шариковых подшипников с встроенными уплотнениями.

Односторонние (рис. 758, а, б) и двусторонние (виды в—е) защитные шайбы предохраняют подшипники от проникновения грязи; во внутренних установках они служат для защиты подшипников от избыточной смазки.

Для уплотнения подшипников в концевых установках применяют шайбы, опрессованные эластомерами (виды ж, з), или фетровые сальники (виды и, к).

Подшипники одноразовой смазки, во внутреннюю полость которых при выпуске с завода закладывают мерное количество пластичного смазочного материала, уплотняют шайбами (виды ж, з) или двусторонними фетровыми сальниками (виды л—м).

Конструктивные соотношения подшипников качения

В табл. 38 показаны усредненные соотношения конструктивных элементов подшипников качения, полученные статистической обработкой размеров стандартных подшипников.

Источник: https://inzhener-info.ru/razdely/konstruirovanie/opory-kacheniya/tipy-podshipnikov-kacheniya.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод