Подшипники качения. Общие сведения, конструкции, классификация.

Назначение: подшипники качения предназначены для восприятия радиальных, осевых и комбинированных постоянных и циклических нагрузок и являются основными видами опор в машиностроении.

Достоинства: малый момент трения, простота монтажа и эксплуатации, незначительный расход смазки, высокая степень стандартизации и централизованное изготовление, высокая нагрузочная способность на единицу ширины подшипника, надежная работа в условиях частых остановок и пусков.

Недостатки: низкая долговечность в условиях высоких скоростей и ударных нагрузок, большие радиальные размеры и масса, повышенный шум при высоких скоростях.

Конструкция: Подшипники качения (рис. 1) состоят из внутреннего – 2 и наружного – 1 колец, одно из которых устанавливается чаще всего на вращающийся вал, а другое – в неподвижный корпус; тел качения (шариков и роликов) – 3 и сепаратора – 4, разделяющего и направляющего тела качения. Тела качения перемещаются по дорожкам качения, расположенным на цилиндрических или конических поверхностях колец.

Рис.1 Шариковый однорядный радиальный подшипник качения  

Иногда с целью снижения габаритов подшипникового узла, применяют подшипники с одним кольцом или без колец, а дорожки качения выполняют на поверхностях деталей. Основные типы подшипников качения стандартизованы и изготовляются на специализированных заводах. В особых условиях применяют и нестандартные подшипники.

Размеры и характеристики подшипников приведены в каталогах справочниках (1, 2)

Рис. 2

Конструкции сепараторов

Материалы: Кольца и тела качения подшипников изготовляют из шарикоподшипниковых высокоуглеродистых хромистых сталей ШХ15 и ШХ15СГ и ШХ20СГ, а также цементуемых легированных сталей 18ХГТ, 20Х2Н4А. При рабочей температуре до 100°С тела качения и кольца имеют твердость 60 – 66 HRC.

Сепараторы большинства типов подшипников имеют ленточную конструкцию (рис. 2) и изготовляются штамповкой из стальной холоднокатанной ленты, тонколистовой качественной углеродистой конструкционной стали и листовой качественной стали. Для высокоскоростных подшипников используются массивные сепараторы из антифрикционных бронз, предотвращающих интенсивное изнашивание из-за трения скольжения с телами качения и кольцами. Используются также сепараторы из анодированного дюралюминия, порошковых материалов, текстолита, полиамидов.

Классификация подшипников качения:

Подшипники качения классифицируются по следующим признакам:

а) по направлению нагрузки, для восприятия которой они предназначены:

· радиальные (рис. 5 а-ж) (несущие, в основном радиальную нагрузку, направленную перпендикулярно к геометрической оси подшипника);

· упорные (рис. 5 л, м, н) (несущие осевую нагрузку направленную вдоль оси подшипника);

· радиально-упорные (рис. 5 з, и, к) (воспринимающие одновременно усилия, направленные как в радиальном, так и в осевом направлениях);

· упорно-радиальные (рис. 5, о) (воспринимающие в основном осевую нагрузку и значительно меньшую радиальную);

· б) по форме тел качения (рис. З):

· шариковые (а);

· роликовые (с короткими или длинными цилиндрическими (б), коническими (в), бочкообразными, симметричными или несимметричными (г), игольчатыми (д), витыми (е) роликами);

Рис. 3. Тела качения подшипников

в) по числу рядов тел качения;

· однорядные;

· двухрядные;

· много рядные;

· г) по способности компенсировать перекосы вала:

· самоустанавливающиеся (сферические);

· несамоустанавливающиеся;

д) по соотношению габаритов размеров.

В зависимости от отношений размеров – наружного диаметра D и ширины В к внутреннему диаметру d подшипника – существуют габаритные серии:

· по радиальным размерам – сверхлегкая, особолегкая, легкая, средняя и тяжелая;

· по ширине – особо узкие, узкие, нормальные, широкие, особо широкие.

Серии отличаются предельной частотой вращения, допускаемой радиальной или осевой нагрузкой и грузоподъемностью (рис. 4).

Рис. 4

Сравнительные параметры подшипников различных типов и серий при внутреннем диаметре d = 80 мм: – масса; – динамическая грузоподъемность С; – предельная частота вращения п.

Дата добавления: 2015-07-08