Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подшипники. Область применения подшипников скольжения и качения. Конструкция и материалы, применяемые для изготовления

Подшипники. Область применения подшипников скольжения и качения. Конструкция и материалы, применяемые для изготовления.

Чаще всего, подшипник скольжения состоит из корпуса с цилиндрическим отверстием, куда вставляется втулка из материала с антифрикционными свойствами. В такой конструкции обычно, предусмотрена также система смазки, которая обеспечивает поступление смазочного материала в зазор между валом и втулкой подшипника.

Рабочие зазоры в подшипниках, работающих со смазкой, рассчитываются на основе гидродинамической теории. При этом, находится минимальная толщина слоя смазки в микрометрах, температура и давление в этом слое, а также расход смазочного материала. Подшипники различной конструкции, с различными значениями скорости вращения цапфы и в разных условиях эксплуатации могут характеризоваться различными типами трения, которое может быть сухим, граничным, гидродинамическим или газодинамическим. Следует заметить, что даже подшипники с гидродинамическим трением при пуске механизма некоторое время работают в режиме граничного трения.

Смазка относится к числу основных факторов, определяющих надежность и срок службы подшипника. Функцией смазки является: обеспечение минимального трения между подвижными частями, отвод избыточного тепла, защита от неблагоприятных внешних факторов.

При этом, смазка может быть:

— жидкой (синтетические и минеральные масла или вода для подшипников из неметаллических материалов);

— пластичной (смазки с использованием литиевого мыла или сульфоната кальция);

— твердой (дисульфид молибдена, графит и пр.);

— газовой (азот или инертные газы).

Самыми высокими эксплуатационными параметрами обладают самосмазывающиеся пористые подшипники, которые изготовлены по технологии порошковой металлургии. Такой пористый подшипник, будучи пропитанным маслом, в процессе работы нагревается и смазка выдавливается из пор в рабочий зазор на трущиеся поверхности. В нерабочем состоянии такой подшипник остывает и смазка снова уходит в его поры.

В зависимости от допустимого направления рабочих нагрузок, подшипники разделяют на осевые (упорные) и радиальные.

Подшипники качения: радиальные, упорные и радиально-упорные с цилиндрическими, бочкообразными, коническими и игольчатыми роликами. Классы точности подшипников. Применение. Требования в отношении жесткости и точности. Сборка с предварительным натягом. Выбор радиального зазора. Последствия сборки подшипника подшипника с чрезмерным натягом и большим зазором.

В состав подшипника качения входят два кольца, комплект тел качения и сепаратор, предназначенный для удержания тел качения на фиксированных расстояниях друг от друга. Однако, иногда используют и подшипники без сепаратора. Внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца снабжаются желобами – дорожками качения, предназначенными для движения тел качения в процессе работы подшипника.

В некоторых машинах и механизмах для увеличения точности работы, жесткости конструкции и снижения ее габаритов используют подшипники совмещенного типа, в которых роль одного из колец подшипника выполняет непосредственно вал (дорожка качения выполняется на валу) или корпусная деталь. Находят применение и подшипники без сепараторов, в которых используется большое количество тел качения. Такие подшипники имеют повышенную грузоподъемность, однако, максимальные частоты их вращения заметно ниже, чем у обычных подшипников с сепараторами из-за повышенных потерь на трение.

В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ.

Подшипники качения закрытого типа (с защитными крышками) почти не требуют какого-либо обслуживания, в то время, как открытые чувствительны к инородным телам, которые способны быстро разрушить подшипник.

Механические нагрузки, действующие на подшипник, принято разделять на радиальные, действующие перпендикулярно оси подшипника, и осевые, действующие вдоль оси подшипника.

Зазоры подшипников качения

Зазором в подшипнике качения называется растояние между кольцами и телами качения, которое обеспечивает небольшую свободу перемещения колец относительно друг друга в радиальном или осевом направлениях.

Радильный зазор подшипника — это смещение в радиальном направлении на расстояние, на которое можно сместить наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца подшипника без приложения усилия.

Осевой зазор подшипника — это смещение в осевом направлении, на расстояние, на которое можно сместить наружное кольцо подшипника относительно внутреннего кольца подшипника без приложения усилия.

Для чего нужен зазор в подшипнике?
Зазор в подшипнике качения нужен для предотвращения заклинивания тел вращения (шариков, роликов) подшипника с кольцами при работе.
Этот зазор компенсирует уменьшение растояния между внутренним и внешним кольцом подшипника
— при значительном нагревании подшипникового узла во время работы и расширении или сжатии деталей
— при посадке с натягом
— для компенсации некоторого смещения подшипника относительно других частей

Читайте так же:
Металлоискатель цена качество от отечественного производителя

Зазор является одним из важных факторов, влияющих на долговечность работы подшипника.При этом в радиальных (нерегулируемых) подшипниках принято рассматривать радиальные зазоры, а в радиально-упорных подшипниках, где радиальный и осевой зазор регулируются, принято рассматривать только осевой зазор. Выбор подшипника с оптимальным для данных условий эксплуатации радиальным или осевым зазором позволяет обеспечить рациональное распределение нагрузки между телами качения, максимальное уменьшение вибрации подшипника при работе, уменьшение шума, возникающего при работе подшипника.

Группы зазоров

Применение подшипников с уменьшенным зазором.Необходимость повышения жесткости в осевом и радиальном направлениях.
Например:
— в скоростных узлах;
— по условиям эксплуатации ожидается повышенный нагрев наружного кольца относительно внутреннего кольца.
Применение подшипников с
нормальной группой зазора
Относительно небольшие частоты вращения и нагрузки.
Наружные кольца монтируются в корпус с зазором.
Внутренние кольца монтируются на вал с натягом.
Температура внутреннего кольца выше чем у наружного на 5-10 градусов.
Применение подшипников с увеличенным зазором.Повышенный нагрев внутреннего кольца.
Подшипник работает с высокими динамическими нагрузками, поэтому кольца монтируют с повышенным натягом.
Наличие перекосов внутренних колец относительно наружных по различным причинам.

Различают три вида радиальных зазоров: начальный, посадочный и рабочий.

Начальный радиальный зазор — это зазор в подшипнике до установки его на вал и в корпус.
Посадочный радиальный зазор — это зазор в подшипнике после установки его на рабочее место, т.е. после уменьшения внутреннего диаметра наружного кольца и увеличения наружного диаметра внутреннего кольца в результате образования посадочного натяга. При этом в подшипнике либо сохраняется некоторый зазор, либо образуется натяг.
Рабочий зазор образуется во время работы механизма при установившимся температурном режиме в подшипниковом узле . Посадочный зазор всегда меньше начального вследствие изменения диаметров колец подшипника при их установке с посадочным натягом, а рабочий зазор уменьшается или увеличивается под влиянием перепада температур и увеличивается под действием приложенной нагрузки.
Отмеченная взаимосвязь между начальным, посадочным и рабочим зазором справедлива лишь для нерегулимых подшипников и не относится к подшипникам, у которых радиальный зазор и осевая игра регулируются при сборке узла.

Основная область применения подшипников с увеличенными радиальными зазорами — опоры, в которых кольца подшипника вследствие больших динамических нагрузок монтируют на вал и в корпус со значительными посадочными натягами, а также опоры со значительными колебаниями рабочих температур. В принципе же, чем меньше зазоры, тем выше точность вращения подшипника, больше его долговечность, одновременно — работает большее количество тел качения. Однако, подшипники с зазорами, равными нулю, не выпускаются. Дело в том, что при тугих насадках в корпус и на вал из-за нагрева подшипникового узла может возникнуть защемление (заклинивание) тел качения и, в конечном счете, даже разрушение подшипника.

Большинство стандартных подшипников изготавливаются по нормальной группе радиального зазора, которая обеспечивает при обычных для большинства случаев посадках и температурных условиях удовлетворительную работу подшипникового узла.

Маркировка зазора подшипников по ГОСТ.

Подшипникам, изготовленным с радиальным зазором, соответствующим нормальной группе, дополнительное условное обозначение не присваивается.
Большинство стандартных подшипников изготавливаются по нормальной группе радиального зазора, которая обеспечивает при обычных для большинства случаев посадках и температурных условиях удовлетворительную работу подшипникового узла.

Радиальный зазор стандартных подшипников условно характеризуется номером группы (ряда), поставленным перед обозначением подшипника.
Например, 75-313ЕШ2:
цифра 7 означает радиальный зазор по 7-му ряду, класс точности 5 ,
313 — обозначение стандартного шарикового подшипника с внутренним диаметром d=65 мм.
E— текстолитовый сепаратор ,
Ш2 — требования по уровню вибрации.
Номер группы зазоров может стоять отдельно от обозначения, например, на торце кольца со стороны, противоположной нанесенному обозначению.

Расшифровка и порядок расположения знаков, обозначающих дополнительные требования, соответствуют следующей схеме:

категория, момент трения, группа радиальнного зазора, точность, основное условное обозначение подшипника, конструкция, материал, температура, смазка, вибрация.

Примечание: обозначения групп зазоров приведено в порядке увеличения значения зазора.

Обозначение группы зазоровТип подшипника
6, нормальная, 7,8,9Шариковые радиальные однорядные без канавок для вставления шариков с цилиндрическим отверстием:
2, нормальная, 3,4Шариковые радиальные однорядные без канавок для вставления шариков с коническим отверстием:
2, нормальная, 3,4,5Шариковые радиальные сферические двухрядные с цилиндрическим отверстием:
2, нормальная, 3,4,5Шариковые радиальные сферические двухрядные с коническим отверстием:
1,6,2,3,4Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с цилиндрическим отверстием; роликовые радиальные игольчатые с сепаратором с взаимозаменяемыми деталями
0,5, нормальная, 7,8,9Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с цилиндрическим отверстием; роликовые радиальные игольчатые с сепаратором с невзаимозаменяемыми деталями
2, 1, 3, 4Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с коническим отверстием с взаимозаменяемыми деталями
0, 5, 6, 7, 8, 9Роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами с коническим отверстием с невзаимозаменяемыми деталями
Нормальная, 2Роликовые радиальные игольчатые без сепаратора
2, нормальная, 3, 4, 5Роликовые радиальные сферические однорядные с цилиндрическим отверстием:
1, 2, нормальная, 3,4, 5Роликовые радиальные сферические однорядные с коническим отверстием:
1, 2, нормальная, 3, 4, 5Роликовые радиальные сферические двухрядные с цилиндрическим отверстием:
1, 2, нормальная, 3, 4, 5Роликовые радиальные сферические двухрядные с коническим отверстием:
2, нормальная, 3, 4Шариковые радиально-упорные двухрядные с неразъемным внутренним кольцом
2, нормальная, 3Шариковые радиально-упорные двухрядные с разъемным внутренним кольцом
Читайте так же:
Оборудование для производства лего кирпича своими руками

Специальные требования к величине радиального зазора (не предусмотренные группами зазоров по ГОСТ) обозначаются буквой Н — ненормализованный радиальный зазор.
пример: H0-32426
Буква H — ненормализованный радиальный зазор подшипника
Цифра 0 — класс точности подшипника

Подшипникам тугой подборки, которые собирают с малыми радиальными зазорами, присваивают дополнительные условные обозначения: НТ и НУ.
Символы НТ соответствуют пониженным точности вращения и размерам посадочных мест.
символы НУ – только пониженной точности вращения.

Если в обозначении подшипника присутствет маркировка момента трения подшипника который проставляется перед обозначением радиального зазора то при этом в условном обозначении радиально-упорных и радиальных однорядных подшипников с радиальным зазором по нормальной группе на месте обозначения радиального зазора проставляется буква М.

пример: 2М5-1000905
цифра 2 — это момент трения по 2 ряду
М-радиальный зазор по нормальной группе
5-класс точности подшипника
1000905 — основное условное обозначение подшипника

Маркировка зазора подшипников по стандарту ISO.
Подшипники , величина внутреннего зазора которых отличается от нормального, обозначаются суффиксами в маркировке подшипника C1, C2, CN, C3, C4, C5.

С1 – зазор подшипника меньше чем С2
С2 – зазор подшипника меньше нормального
СN – нормальный зазор- используется только в комбинации с буквами, обозначающими уменьшенное или смещенное поле зазора
С3 – зазор подшипника больше нормального
С4 — зазор в подшипнике больше чем С3
С5 — зазор в подшипнике больше чем С4
По стандарту ISO, если в обозначении подшипника ничего не указано – зазор подшипника нормальный.

Соответствие группы радиального зазора подшипников ГОСТ — ISO

ISOГОСТ
Шариковые радиальные однорядныеРоликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами и игольчатыеРоликовые радиально сферические двухрядные с цилиндрическими или коническими отверстиями
с взаимозаменяемыми деталями
C11
C26
НормальнаяНормальная6Нормальная
С3723
С4834
С5945
с невзаимозаменяемыми деталями
C1NA
C2NA5
NAНормальная
C3NA7
C4NA8
C5NA9

Если у импортного подшипника есть класс точности и зазор, то в маркировке может отсутствовать буква С и обозначение будет выглядеть как сочетание класса и зазора с буквой P
например: P51 — 5 класс точности и зазор С1 ( NN3012KP51 )

Типы подшипников и их технические характеристики.Часть 1.

Рис 2.1

Инженеры-конструкторы могут выбрать наиболее подходящий подшипник для своих целей, исходя из большого количества различных типов и конструкций подшипников. При чем, для того чтобы сделать выбор, необходимо иметь некоторые знания о различных типах подшипников и их специфических характеристиках.

Выбор подшипников качения может быть сделан на основании следующих общих критериев:

А) По прокатной форме подшипников:Радиальные шарикоподшипники; радиально-упорные шарикоподшипники; цилиндрические роликоподшипники; конические роликовые подшипники; сферические роликовые подшипники; игольчатые роликовые подшипники.

Б) По направлению воспринимаемой нагрузки (т.е. радиальные, радиально-упорный, осевые и осевые силы.):радиальные шарикоподшипники; радиально-упорные шарикоподшипники; цилиндрические роликовые упорные; радиальные подшипники конические роликовые; сферические роликовые упорные.

Рис 2.1.1

  • выжимной подшипник
  • подшипники тягового электродвигателя для железнодорожного транспорта
  • подшипники скольжения и опорные ролики

Рис 2.1.2

  • подшипники из нержавеющей стали
  • шариковые и роликовые подшипники для применения при высоких температурах
  • высокоточные подшипники для шпинделей станков
  • подшипники шейки прокатного валка для стальных прокатных станов
  • направляющие ролики
  • подшипники вибрационного сита
  • электрически изолированные подшипники

Рис 2.2

Г) На основании применения и сборки:

  • Разъемные подшипники

(один или более компонентов подшипника могут быть установлены или демонтированы при сборке, например, конические роликовые, цилиндрические роликоподшипники, игольчатые подшипники, упорные шариковые и роликовые подшипники).

  • Неразъемные подшипники

(подшипник монтируется и демонтируется как единое целое, например, радиальные шарикоподшипники, радиально-упорные шарикоподшипники и сферические роликовые подшипники).

Основные типы подшипников и их технические характеристики

Рис 2.3

Однорядные радиальные шарикоподшипники (рис 2.1) являются на сегодняшний день наиболее часто используемыми подшипниками качения.

Шарики находятся в глубоких дорожках наружных и внутренних колец.

Это позволяет подшипникам распределить радиальные нагрузки, а также некоторые осевые нагрузки в обоих направлениях.

Читайте так же:
Схема подключения пускателя с катушкой 380в

Радиальные шарикоподшипники особенно подходят для высокоскоростных применений из-за их низкого трения.

Из всех типов подшипников качения именно они достигают самых высоких скоростей.

Радиальные шарикоподшипники доступны в самых разнообразных конструкциях с различными встроенными уплотнениями или защитными шайбами.

Это позволяет смазанным подшипникам быть обслуживаемыми и более эффективными.

Другой вид шариковых подшипников с глубокой дорожкой качения – это миниатюрные подшипники, где внутренний диаметр отверстия мал, вплоть до 3.175 мм.

Рис 2.4а

Двухрядные шариковые подшипники (рис. 2.2) имеют более высокую радиальную нагрузку, чем одиночные подшипники рядка и очень жесткую конструкцию.

Они оснащены стальными штампованными сепараторами и практически не подходят для осевых нагрузок.

Новые конструкции, как правило, снабжены полиамидными сепараторами и с ними не возникает таких проблем. Поэтому некоторые осевые нагрузки возможны в обоих направлениях.

Двухрядные радиальные шарикоподшипники очень чувствительны к несоосности.

Радиально-упорные шарикоподшипники

Рис 2.4б

Наиболее распространенный угол контакта 40 градусов. Эти подшипники неразъемные и установлены в подшипниковых парах или комбинациях комплектов подшипников. Этот подшипник подходит для высоких и очень высоких скоростей. Однорядные радиально-упорные шарикоподшипники универсального использования специально изготавливаются для применения, где два или более отдельных подшипника устанавливаются бок о бок в случайном порядке.

Кольца подвергаются механической обработке, чтобы гарантировать, что определенные зазоры или значения предварительного натяжения находятся в пределах установленных допусков.Подшипники могут быть расположены либо спина к спине (рис. 2.4 б),либо лицом к лицу (рис. 2.4 в) или в Тандем схеме (рис. 2.4 а) и демонстрируют превосходную способность воспринимать радиальные и осевые нагрузки.

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники

Рис 2.4в

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники (рис. 2.5) похожи по своей внутренней конструкции на два однорядных радиально-упорных подшипника, установленных в спина к спине.Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники имеют меньшую общую ширину, чем два отдельных однорядных радиально-упорных подшипника. Они могут приспособиться к тяжелым радиальным нагрузкам и осевым нагрузкам в обоих направлениях, дополнительно обеспечивая очень жесткую конструкцию подшипника.

Рис 2.5

Подшипники, снабженные штампованными стальными или латунными сепараторами имеют шаровые заполнения на одной боковой поверхности и менее подходят для размещения осевых нагрузок в обоих направлениях.Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники чувствительны к несоосности.

Радиально-упорные шарикоподшипники (с четырех точечным контактом)

Рис 2.6

Самоустанавливающиеся шарикоподшипники.

Рис 2.7а

Другие варианты конструкции предусматривают использование выдвинутыми внутренними кольцами, эти кольца имеют пазы на одной стороне, где расположены штифты.Некоторые самоустанавливающиеся шариковые подшипники поставляются с резиновыми уплотнителями, установленных с обеих сторон.

Цилиндрические роликоподшипники

Рис 2.7б

NJ & NF типы также поддерживают осевые нагрузки только в одном направлении.NH (т.е. NJ + HJ) и NUP поддерживают осевые нагрузки в любом направлении.Большинство цилиндрических роликовых подшипников разъемные, тем самым обеспечивая их простой монтаж и демонтаж. Эти типы подходят для высокоскоростных применений.

Рис 2.8

Двухрядные цилиндрические роликоподшипники типа NN30 .. (рис 2.9) предназначены для использования в системах станков в качестве шпиндельных подшипников. Эти подшипники обычно производятся с коническими внутренними отверстиями кольца и высокой точности классов допуска. Они подходят для высокоскоростных применений.

Рис 2.9

Полный комплект цилиндрических роликовых подшипников (рис 2.10) разработан для обеспечения максимальной радиальной грузоподъемности. В условиях эксплуатации элементы качения контактируют друг с другом, что приводит к значительно более высокому трению по сравнению с сепараторными типами подшипников. Это дополнительное трение приводит к снижению скорости.Стандартные цилиндрические роликовые подшипники изготавливаются в однорядной или в двурядной конструкциях.Тип подшипника NNF 50 .. .2LS.V имеют установленные уплотнения.

Радиальные игольчатые роликовые подшипники

Рис 2.10

Игольчатые ролики имеют плоские или форменные концы. Радиальные игольчатые подшипники имеют очень компактную конструкцию с высокими радиальными нагрузками, хотя эти типы подшипников обычно не допускают каких-либо перекосов.

Самая простая форма игольчатых роликовых подшипников с сепаратором представлена на рисунке 2.11. Он состоит из несущих игл, находящихся в сепараторе. Эти подшипники предназначены для работы непосредственно на валах или в корпусах. Поэтому в соответствующих местах соприкосновения валов или корпусов должны быть спроектированы дорожки с закаленными шлифованными контактными поверхностями. Игольчатые роликовые и подшипники с сепаратором выпускаются в однорядной и двурядной конструкциях. Специальные конструкции разработаны для применения их в коленчатом вале. Игольчатые роликоподшипники имеют тонкие глубоко нарисованные внешние кольца, изготовленные из закаленной листовой стали. Очень тонкостенные наружные кольца генерируют их рабочую форму через натяжение их на корпус.

Рис 2.11

Это дает поддержку подшипника, тем самым обеспечивая максимальное использование несущей способности. Обычно дополнительное осевое крепление не требуется. Внешнее кольцо игольчатых роликоподшипников имеет более четкие очертания игольчатого валика, который позволяет более вытерпеть высокую скорость.

Игольчатые роликоподшипники доступны либо в виде открытого конца (рис 2.12) либо с одним закрытым концом конструкции (рис 2.13). Конструкция открытых концов обеспечивает плавающий подшипник, способный нести радиальные нагрузки, в то время как один конец закрытой конструкция будет поддерживать небольшие осевые нагрузки и обеспечивают оптимальное проектное решение для закрытия подшипникового узла.

Читайте так же:
Супер станки по дереву

Рис 2.12

Игольчатые роликоподшипники обычно работают непосредственно на валу. В случае, если вал не подходит в качестве затвердевшей дорожки эти типы подшипников могут быть объединены с разъемными внутренними кольцами.

Игольчатые роликоподшипники доступны со встроенными уплотнениями в наружном кольце для защиты от загрязнения окружающей среды и утечки. Радиальные игольчатые роликоподшипники с механически обработанными кольцами (рис 2,14) имеют высокую несущую способность. Эти подшипники имеют очень низкое поперечное сечение, которое позволяет компактно расположить конструкцию. Монтаж подшипника обычно достигается с натягом.

Рис 2.13

Есть серии, доступные с фиксированными ребрами и без них на внешних кольцах. Игольчатые роликовые подшипники с механически обработанными кольцами имеют однорядную конструкцию, хотя для подшипников серии NA69 и RNA69 (т.е. вал или внутренний диаметр дорожки выше 35 мм) производятся в двурядных конструкциях. Радиальные игольчатые подшипники доступны конструкцией в одно или два уплотнения.Радиальные игольчатые роликоподшипники с механически обработанными кольцами часто используют без внутреннего кольца, которое позволяет компактно расположить конструкцию подшипника и для поддержки очень высоких радиальных сил. В таких конструкциях дорожки находятся на валу и должны быть закалены и отшлифованы, чтобы увеличить точность вращения. Типичные области применения этих подшипников – коробка передач автомобилей.

Рис 2.14

Отделимые внутренние кольца игольчатых роликовых подшипников часто используются в качестве контактной поверхности для радиальных масляных уплотнений. Это значительно улучшат эффективность и срок службы сальников без воздействия на поверхность вала.В случае машинного или капитального ремонта использование отдельных внутренних колец обычно допускает замену пораженных частей подшипников. Вал не требует никакого обслуживания.Типичный случай, когда требуется отдельное внутреннее кольцо, это когда осевое перемещение вала больше, чем нормальное. В таких случаях внутреннее кольцо будет иметь большую общую ширину, чем стандартная.

Подшипник качения

Подшипник качения применяется во множестве вращающихся машин, имеющих большую степень производительности, и функционирующих на высоких величинах вращения. Данные устройства эксплуатируются достаточно длительный период, в разнообразных условиях окружающей среды, а при поломке их подшипников цена простоя достигает больших значений.

Качественное производство подшипника качения зависит от правильного контроля, точного анализа проблем, возникших с этими деталями, и эффективности их решения. Проблемы вибрации и функционирования данных механизмов трудно решить без наличия действующей и эффективной системы техобслуживания.

К качеству подшипника качения предъявляются достаточно жесткие требования, по причине принадлежности этой детали к классу высокоточных устройств, выпускаемых машиностроением. При непрерывной эксплуатации подшипников в нормальных условиях, срок их годности имеет максимальные величины.

Из-за неидеальности рабочих условий данный механизм никогда не функционирует, используя все свои конструкционные возможности. Условия производства, хранения, обслуживания, монтажа, нагрузки и действия подшипников качения определяют значение их срока эксплуатации.

Устройство подшипников качения

Подобные механизмы являются опорой вращающегося узла устройства, функционирующей при постоянно происходящем трении качения. Подшипник качения собирается из деталей, в число которых входят наружные, внутренние кольца, тела качения, а также сепаратор, применяющийся для разделения тел качения и направления их движения.

Подшипник качения

Во внутреннем подшипниковом кольце создаются траектории качения, а придаваемая им форма зависит от тел качения, используемых в данном устройстве. Для уменьшения радиальных размеров служит подшипник качения, где отсутствует одно кольцо, а траектория качения в таком устройстве создается на валу или корпусе.

В некоторых подшипниках качения сепаратор может не находиться (бессепараторные приспособления). Эти механизмы имеют много тел качения, придающих большую величину грузоподъемности. Высокие моменты трения, снижают максимальную скорость вращения подшипников качения без сепаратора.

Особенности применения подшипников качения

Данный механизм, подшипник качения, имеет преимущества, выраженные:

— малыми потерями во время трения;
— взаимозаменяемостью, благодаря которой собирать, устанавливать и ремонтировать узлы подшипников стало проще и быстрее;
— неприхотливостью, позволяющей подшипники качения надолго оставлять без ухода и смазки. Исключение составляет иногда возникающая необходимость отвода тепла этих механизмов, устанавливаемых в определенных агрегатах.

Несмотря на вышеназванные полезные преимущества, подшипники качения достаточно жесткие, что приводит к увеличению чувствительности к механическим воздействиям, данные механизмы имеют большие величины радиальных размеров, и вращения производят много шума при вращении с высокой скоростью.

Пыль, попавшая в механизм подшипника качения, и его пластическая деформация во время возникновения больших перегрузок, приводит к разрушению этого механизма. Устройства ломаются также после того, как произойдет усталостное выкрашивание, после достаточного долгого периода функционирования устройства, или абразивное изнашивание их деталей.

Читайте так же:
Самодельный выжигатель по дереву своими руками

Если использовать современные уплотнители и периодически очищать масло, интенсивность абразивного изнашивания будет падать, а выкрашивание, приостановится после снижения частоты применения подшипника качения во время работы агрегата, узлом которого он является.

Подшипники качения.

Опора качения состоит из корпуса, подшипника качения, устройств для закрепления подшипника на валу и в корпусе, защитных и смазочных устройств подшипника. В зависимости от назначения корпус подшипника качения, так же как и корпус подшипника скольжения, может быть отдельным или выполненным как одно целое с деталью, на которой устанавливается подшипник, например, с корпусом редуктора и т. п.

Шариковые подшипники качения

Рис. 1

  • наружного и внутреннего колец с дорожками качения;
  • шариков или роликов (тел качения), которые катятся по дорожкам качения колец;
  • сепаратора, разделяющего и направляющего шарики или ролики, что обеспечивает их правильную работу.

В некоторых подшипниках качения для уменьшения габаритов отсутствует одно или оба кольца, а в других — сепаратор.

Роликовый подшипник качения

Рис. 2

  • малые моменты сил трения и пусковые моменты,
  • малый нагрев,
  • незначительный расход смазочных материалов,
  • простое обслуживание.

Эти преимущества подшипников качения обеспечивают им широкое распространение в различных областях машиностроения и приборостроения. Подшипники качения стандартизованы. Массовое производство их на специализированных заводах позволяет выпускать подшипники качения высокого качества при сравнительно небольшой стоимости. Отечественная промышленность изготовляет подшипники качения свыше 1000 типоразмеров с диапазоном наружных диаметров 1 мм. З м.

  • низкая долговечность при больших угловых скоростях и больших нагрузках;
  • ограниченная способность воспринимать ударные и динамические нагрузки;
  • большие габариты по диаметру, особенно при больших нагрузках;
  • высокая стоимость при мелкосерийном производстве уникальных подшипников.

Поэтому в соответствующих областях машиностроения вместо подшипников качения применяют подшипники скольжения.

По форме тел качения различают шариковые (рис. 1) и роликовые (рис. 2) подшипники.

  • цилиндрическими короткими (рис. 2, а),
  • длинными, витыми, бочкообразными (рис. 2, б),
  • коническими (рис. 1, в),
  • игольчатыми (длинные цилиндрические ролики малого диаметра) роликами.

Шарикоподшипники работают лучше, чем роликоподшипники, при больших угловых скоростях, обладают большей самоустанавливаемостью, и все они могут воспринимать осевую нагрузку. Роликоподшипники обладают большей грузоподъемностью.

  • однорядные (рис. 1, а, в, г; 2, а, в),
  • двухрядные (рис. 1, б; 2, б),
  • многорядные.
  • радиальные, воспринимающие только радиальную нагрузку (рис. 2, а) или радиальную и некоторую осевую нагрузку (рис. 1, а, б; 2, б);
  • упорные, воспринимающие только осевую нагрузку (рис 1, в);
  • радиально-упорные (рис. 1, г; 2, в) и упорно-радиальные, воспринимающие комбинированную — радиальную и осевую — нагрузку.
  • несамоустанавливающиеся (рис. 1, а, в, г; 2, а, в)
  • самоустанавливающиеся (рис. 1, б; 2, б).

Ряд однотипных подшипников качения, габаритные размеры (диаметры и ширина или высота) которых соответствуют установленным размерным рядам ГОСТ 3478-79, составляет стандартную размерную серию. Различают подшипники качения следующих серий:

  • сверхлегкие (две серии),
  • особо легкие (две серии),
  • легкие,
  • средние,
  • тяжелые (семь серий);
  • узкие,
  • нормальные,
  • широкие и особо широкие.

Примерное соотношение между габаритами различных серий подшипников качения одного и того же внутреннего диаметра показано на (рис. 3). Наиболее распространены подшипники качения легких и средних серий нормальной ширины.

соотношение между габаритами различных серий подшипников качения

Рис. 3

В соответствии с ГОСТ 520—71 для подшипников качения установлены следующие классы точности (в порядке повышения точности): 0, 6, 5, 4 и 2. Точность подшипников качения характеризуется точностью основных размеров (внутреннего и наружного диаметров подшипника и ширины колец), точностью формы и взаимного расположения поверхностей колец, точностью вращения. С повышением класса точности стоимость подшипника качения значительно возрастает. Подшипник класса 2 примерно в 10 раз дороже подшипника класса 0. В общем машиностроении наиболее широко применяют подшипники качения класса точности 0. Подшипники качения более высоких классов точности применяют для валов и осей, к которым предъявляют требование точного вращения. Условные обозначения подшипников качения состоят из цифр и букв, которые приведены в каталогах и справочниках по подшипникам качения.

Шарики, ролики и кольца подшипников качения изготовляют из сталей ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, 18ХГТ и 20Х2Н4А. Применяют также низкоуглеродистые легированные стали с последующей цементацией и закалкой. Сепараторы подшипников качения выполняют из мягкой углеродистой стали, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов, пластмасс (текстолита и других слоистых пластиков, а также из полиамидов) и некоторых других материалов. В условиях ударных нагрузок и при высоких требованиях к бесшумности работы подшипников качения шарики и ролики изготовляют из пластмасс (стеклопластиков).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector