Подшипники качения. Общие сведения и классификация

Применение подшипников качения позволило заменить трение скольжения трением качения. Трение качения существенно меньше зависит от смазки. Условный коэффициент трения качения мал и близок к коэффициенту жидкостного трения в подшипниках скольжения (0,0015...0,006). При этом упрощаются система смазки и обслуживания подшипника, уменьшается возможность разруше­ния при кратковременных перебоях в смазке (например, в периоды пусков, резких изменений нагрузок и скоростей). Конструкция под­шипников качения позволяет изготовлять их в массовых количест­вах как стандартную продукцию, что значительно снижает сто­имость производства. Отмеченные основные качества подшипников качения обеспечили им широкое распространение. Производство подшипников качения ведущими промышленными странами исчисляется сотнями миллионов штук в год.

К недостаткам подшипников качения следует отнести отсутствие разъемных конструкций, сравнительно большие радиальные габа­риты, ограниченную быстроходность, связанную с кинематикой и динамикой тел качения (центробежные силы, гироскопические моменты и пр.), низкую работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках и при работе в агрессивных средах (например, в воде).

По форме тел качения они разделяются на шариковые и роликовые, по направлению воспринимаемой нагрузки — на радиальные, упор­ные, радиально-упорные и упорно-радиальные.

Радиальные шариковые подшипники (1) — наибо­лее простые и дешевые. Они допускают небольшие перекосы вала (до 1/4°) и могут воспринимать осевые нагрузки, но меньшие радиальных. Эти подшипники широко распространены в машиностроении.

Радиальные роликовые подшипники (4) благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые. Однако они не воспринимают осевые нагрузки и плохо работают при перекосах вала. В роликовых цилиндрических и конических подшипниках с бочкообразными роликами концентрация нагрузки от неизбежного перекоса вала существенно снижается. Аналогичное сравнение можно провести и между радиально-упорными шариковыми 3и роликовыми 5 подшипниками.

Самоустанавливающиеся шариковые 2и роликовые 6подшипники применяют в тех случаях, когда допускают значительный перекос вала (до 2...3⁰).

Они имеют сферическую поверхность наружного кольца и ролики бочкообразной формы. Эти подшипники допускают небольшие осевые нагрузки. Применение игольчатых подшипников 7 позволяет уменьшить габариты (диаметр) при значительных нагрузках. Упорный подшипник 8воспринимает только осевые нагрузки и плохо работает при перекосе оси.

По нагрузочной способности (или по габаритам) подшипники разделяют на размерные серии. Стандартом предусматривается семь серий диаметров: сверхлегкая (2 серии), особолегкая (2 серии), легкая, средняя, тяжелая и пять серий ширин: особоузкая, узкая, нормальная, широкая и особоширокая. Функциональные возможности и ресурс подшипника зависят от точности его изготовления. Согласно ГОСТ 520 — 89 установлены следующие основные классы точности в порядке повышения точности: 0, 6, 5, 4, 2, Т — для шариковых радиальных и радиально-упорных, а также роликовых радиальных; 0, 6, 5, 4, 2 — для упорных и упорно-радиальных; О, 6Х, 6, 5, 4, 2 — для роликовых конических. Предусмотрены два дополнительных класса точности (8 и 7) более низкие, чем класс точности 0 (нормальный). Такие подшипники могут изго­тавливаться только по заказу потребителя для применения в неот­ветственных узлах. Класс точности регламентирует величины предельных отклонений размеров, формы и расположения деталей подшипника. В зависимости от наличия требований к уровню вибраций, величине момента трения и других дополнительных технических требований подшипники разделяют на три категории — А, В и С.

Категория..........................................А В С

Класс точности............................5, 4, 2, Т О, 6Х, 6, 5 8, 7, 0, 6

Обычно к лодшипникам категории С не предъявляется никаких специальных требований. Следует отметить, что с повышением точности подшипника возрастает его стоимость.

Все подшипники качения изготовляют из высокопрочных подшипниковых сталей с термической обработкой, обеспечивающей высокую твердость.

Смазка подшипников. Смазка существенно влияет на долговечность подшипников. Она уменьшает трение, снижает контактные напряжения, защищает от коррозии, способствует охлаждению подшипника. Для смазки подшипников качения применяют пла­стичные (густые) мази и жидкие масла. Последние более эффективны для охлаждения и уменьшения потерь. Необходимое количество масла для подшипников качения очень невелико. Излишнее количе­ство масла только ухудшает работу подшипника. Например, если сепаратор погрузить в масло, то оно будет препятствовать его свободному вращению, увеличиваются потери и нагрев подшипника. Подшипниковые узлы необходимо тщательно защищать от попадания пыли и грязи. В противном случае их ресурс резко снижается.

Дата добавления: 2015-07-08