Глава 12. Подшипники качения

В современном машиностроении основным видом опор валов и осей являются подшипники качения, в которых подвижные элементы разделены телами качения. Высокая степень стандартизации и специализация массового производства позволили получить высокое качество подшипников при малой их стоимости, а легкость замены упростила эксплуатацию. Подшипники качения имеют международную стандартизацию, производятся в сотнях млн. штук в год в большом диапазоне размеров по наружному диаметру – от миллиметра до десяти метров и более, по массе – от долей грамма до сотен килограммов.

Подшипник состоит из наружного 1 (рис. 97), внутреннего 2 колец, между которыми находятся тела качения 3 и сепаратор 4, фиксирующий их в нужном положении.

Рис.97

Преимущества по сравнению с подшипниками скольжения:

1. Меньшие моменты трения, особенно при пуске, меньшее тепловыделение;

2. Меньшие габаритные размеры по ширине;

3. Меньший расход цветных металлов.

 

Недостатки:

1. Значительные контактные напряжения, ограничивающие ресурс их работы;

2. Меньшая способность воспринимать ударные нагрузки, демпфировать колебания;

3. Большие радиальные габаритные размеры;

4. Ограниченная быстроходность вследствие значительных центробежных сил;

5. Повышенный шум из-за циклического перекатывания тел качения через нагруженную зону.

Классификация подшипников качения

Подшипники качения классифицируют по нескольким признакам:

1. По форме тел качения их подразделяют на шариковые подшипники (рис. 98 а – е)

Рис.98 Шариковые подшипники

Наиболее просты и дешевы. Воспринимают не только радиальную, но и небольшую (0, 7 от неиспользованной радиальной) осевую силу. Допускают небольшой перекос колец (10’…15’).

2. Роликовые подшипники (рис. 99 а – е).

Допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые, но воспринимают только радиальную нагрузку.

При этом различают ролики короткие, длинные цилиндрические, конические, сферические, игольчатые, витые и др (рис.100).

 

Рис. 99 Роликовые подшипники

Рис. 100 Тела качения в подшипниках качения

По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники качения подразделяются на:

- радиальные, которые воспринимают преимущественно радиальную нагрузку (рис. 99 а – в);

- радиально-упорные, предназначенные для восприятия радиальной и осевой нагрузок (рис. 99 б – д);

- упорно-радиальные, воспринимающие преимущественно осевую и некоторую радиальную нагрузку (рис. 99 д, е);

- упорные, воспринимающие только осевую нагрузку (рис. 99 д, е).

По способности самоустанавливаться подшипники подразделяются на сферические (самоустанавливающиеся), которые допускают работу с взаимным перекосом осей колец до 4° (рис.99г) и все остальные (несамоустанавливающиеся) допускаюют работу с взаимным перекосом колец от 1’ до 8’.

По габаритным размерам и нагрузочной способности подшипники качения разделены на серии, имеющие при одном и том же внутреннем диаметре различные наружные диаметры и ширину (рис.101). Они систематизированы в каталогах [1].

Подшипники качения подразделяют также по классам точности: 0, 6Х, 6, 5, 4, 2, Т и еще по относительной стоимости: 1, 1, 3, 2, 4, 10, соответствующей точности изготовления подшипника.

Рис. 101 Систематизация подшипников по нагрузочной способности и габаритам

 

Основные типы подшипников

Шариковые радиальные однорядные подшипники предназначены для восприятия радиальной и осевой ( до 70% от неиспользованной радиальной нагрузки) являются самыми массовыми и дешевыми подшипниками. Они могут фиксировать валы в обе стороны, допуская взаимный перекос колец до 8’. Другие основные типы подшипников и их характеристики представлены в справочной литературе [1].

 

Материалы для подшипников

1. Кольца и тела качения подшипников работают в условиях высоких контактных напряжений и, поэтому, должны иметь высокую прочность, структурную однородность и твердость. Их изготавливают из специальных подшипниковых сталей марок ШХ15, ШХ15-Ш, ШХ15СГ, ШХ15СГ-Ш и др. Твердость рабочих поверхностей 63…67HRC.

2. Рабочие поверхности у подшипников шлифуются до 10…12 классов шероховатости.

3. Сепараторы подшипников изготавливаются из мягкой углеродистой стали. При высоких скоростях тел качения применяют массивные сепараторы из бронзы, латуни, алюминиевых сплавов, металлокерамики, полиамидов и других пластмасс.

 

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Буксы и буксовые подшипники современных локомотивов
2. Диаметр вала (цапфы) под подшипники
3. Допуски и посадки подшипников качения на вал и корпус
4. Допуски посадки подшипников качения
5. КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
6. Контроль технического состояния подшипников качения на основе регистрации сигналов акустической эмиссии
7. Методика выбора подшипников качения
8. Определение силы сопротивления качения.
9. Подшипников качения по ГОСТ 3325-85
10. Распределение нагрузки между телами качения
11. Расчет (подбор) подшипников качения на долговечность