Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подшипники качения

В зависимости от формы тел качения различают подшипники:

  • Шариковые
  • Роликовые
    • с цилиндрическими роликами
    • с коническими роликами
    • с бочкообразными роликами
    • с витыми роликами
    • с игольчатыми роликами

По числу рядов различают подшипники:

  • однорядные
  • двурядные
  • четырехрядные

По возможности самоустановки:

  • несамоустанавливающиеся
  • сферические самоустанавливающиеся

По направлению воспринимаемой нагрузки:

  • радиальные
  • упорные
  • радиально-упорные

Виды радиальных подшипников

Шариковый радиальный однорядный подшипник

Шариковый радиальный однорядный подшипник. Это наиболее распространенный и дешевый тип подшипников. Он предназначен для преимущественного восприятия радиальных нагрузок (Fr), но может воспринимать и осевые нагрузки (Fa), фиксируя вал в обоих осевых направлениях. Предельно допустимый перекос оси внутреннего кольца относительно оси наружного кольца не должен превышать 20 · . При большем перекосе, а также при приложении чрезмерных осевых сил подшипник заклинивается, т.е. его проворот становится очень трудным либо невозможным. Предельно допустимая линейная скорость качения шариков (на среднем диаметре) составляет 20 м/с. При составлении расчетной схемы в опоре за точку приложения радиальной реакции принимается середина подшипника.

Шариковый радиальный двухрядный сферический подшипник

Шариковый радиальный двухрядный сферический подшипник. Главная особенность конструкции – наличие сферической поверхности на внешнем кольце, что позволяет ликвидировать главный недостаток однорядного шарикового подшипника – невозможность работы при перекосе или изгибе валов. Это самоустанавливающаяся опора, хорошо воспринимающая радиальные нагрузки при перекосе осей колец до 3 о (возможен и больший перекос, но тогда должна снижаться величина воспринимаемой нагрузки). Такие перекосы возникают в конструкциях с недостаточно жесткими валами (когда увеличение их жесткости нецелесообразно), а также у гибких валов. Подшипник может воспринимать и двустороннюю осевую нагрузку (пунктирные вектора на рисунке), но она затрудняет отслеживание перекосов, и поэтому нагружать ею подшипник не рекомендуется.

Роликовые радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами

Роликовые радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами. Предназначен для восприятия большой радиальной нагрузки, но, вследствие повышенной чувствительности к перекосу осей, должен устанавливаться на жестких валах (перекос не должен превышать 10…15º). Вследствие скосов на одном из колец (на рисунке – на внутренней поверхности наружного кольца) кольцо становится подвижным в осевом направлении. По этой причине подшипник не способен воспринимать осевую нагрузку, и необходима его осевая фиксация в конструкции подшипникового узла. Подшипники применяют в качестве плавающей опоры. Предельно допустимая скорость качения роликов на среднем диаметре не должна превышать 10 м/с.

Роликовый радиальный двухрядный сферический подшипник

Роликовый радиальный двухрядный сферический подшипник. Предназначен для восприятия особо больших радиальных нагрузок при значительном перекосе осей колец (до 3°). Внутренняя поверхность наружного кольца имеет сферическую форму (

что позволяет компенсировать перекосы валов), а ролики – бочкообразную форму. Подшипники могут воспринимать и осевые нагрузки.

Виды радиальных подшипников, часто применяемых в промышленности

У производителей эти механизмы отличаются по типоразмерам и сериям. В промышленности применяют классификацию подшипников по особенностям конструкции. Они бывают:

  • шариковыми однорядными;
  • шариковыми двухрядными;
  • с короткими цилиндрическими роликами;
  • роликовыми сферическими двухрядными;
  • шариковыми и роликовыми.

Шариковый однорядный радиальный подшипник

Считаются самыми простыми и самыми распространенными устройствами. Размер воспринимаемой аксиальной нагрузки равен 50% от величины статической нагрузки, указанной в паспорте механизма. Модели бывают открытыми, закрытыми, односторонне закрытыми. На внешнем кольце часто имеется проточка под стопор.

Сепараторы однорядных шарикоподшипников штампованные, выполнены из стали, центрированы по телам качения. Также можно встретить модели с крупными сепараторами из латуни и полиамида. Их центрируют по бортам наружных колец. Модели могут иметь стандартный внутренний зазор, уменьшенный или увеличенный. Шарикоподшипники разобрать нельзя.

Шариковый двухрядный радиальный подшипник качения

В основном этот тип радиального подшипника воспринимает нагрузку, идущую перпендикулярно валу. Этому способствует два ряда сферических тел качения. Механизмы отличаются габаритами и большой массой, имеют нулевой класс точности. Они воспринимают небольшие аксиальные усилия. Преимущества двухрядных шарикоподшипников:

  • способность к самоустановке;
  • стабильная работы при несоосности валов до 2,5° с определением положения вала в обе стороны по оси.

Механизмы этого вида предназначены для работы в устройствах, подвергающихся большим нагрузкам. Их можно устанавливать в оборудование с высокой частотой вращения. Сепараторы двухрядных моделей изготавливают из латуни, полиамида, штампованной стали. Их производят с открытыми и закрытыми уплотнениями.

Роликовый радиальный подшипник качения

Главный плюс роликов в сравнении с шарикоподшипниками заключается в увеличении порога воспринимаемых нагрузок. При этом все остальные характеристики практически не изменяются. Осевые нагрузки роликоподшипники не воспринимают. При значительной несоосности валов их устанавливать тоже не рекомендуется. С малыми аксиальными нагрузками роликоподшипники с бортами справятся. Характеристики радиальных подшипников роликового типа в зависимости от серии:

  • Серия 2000. Предусмотрено вращение наружного кольца, но внутреннее прочно зафиксировано.
  • Серия 12000. Аналог серии, но кольцо фиксируется только с одной стороны.
  • Серия 32000. Предусмотрена возможность движения внутреннего кольца относительно внешнего и сепаратора.
  • Серия 42000. Упор внутреннего кольца односторонний.
  • Серия 92000. Роликоподшипники с приставными кольцами.
Читать еще:  Основные методы обработки металлов резанием.

Радиальные двухрядные роликоподшипники

Этот тип радиального подшипника способен воспринимать нагрузки, направляемые вдоль и параллельно валу. Максимальная осевая нагрузка равна 25% от неиспользуемой перпендикулярной валу. Механизм можно использовать при значительных перекосах валов. От других моделей двухрядные роликоподшипники отличаются возможностью использования их при несоосности внутреннего и наружного колец до 2°.

Самые популярные серии этих изделий — 3500, 3600. В них ролики размещены по очереди с каждой стороны, а сепаратор изготовлен из латуни. Пользуются спросом модели 53500 и 53600. У них сепараторы стальные, а тела качения расположены друг против друга. Эти серии также могут выпускаться и с латунными сепараторами, но при этом к названию механизма будет приписана буква Л. Особенности производства двухрядных роликоподшипников:

  • бывают с цилиндрической и конической посадкой;
  • могут устанавливаться под закрепительную втулку;
  • серии бывают с зазором и без него;
  • практически во всех моделях присутствуют канавки и отверстия для введения жидкости.

Радиально-упорные подшипники

Этот конструктивный узел предназначен для того, чтобы принимать на себя нагрузку по оси и перпендикулярно валу. Величина максимального аксиального усилия определяется углом соприкосновения тел качения с дорожками. Самыми распространенными считаются упорные роликоподшипники и шарикоподшипники одно- и двухрядного типов. Реже для оборудования применяют четырехрядные механизмы. Конструктивные особенности узла:

  • бывает полностью открытым или защищенным металлической шайбой, контактным уплотнителем;
  • при наличии четырех контактов внутренние и внешние кольца являются разъемными;
  • сепараторы бывают латунными, стальными, полиамидными.

Упорные шарикоподшипники

Используются для восприятия односторонних осевых и перпендикулярных усилий. Их осевая грузоподъемность возрастает с увеличением контактного угла. Он образуется между линиями, соединяющими точки взаимодействия шарика с дорожками качения. По ним комбинированные усилия передаются с одной дорожки на другую. При изготовлении сепараторов для упорных шарикоподшипников часто используют стеклонаполненный полиамид. На внутреннем или наружном кольце обязательно присутствует скос со стороны шариков.

Упорные роликоподшипники

В качестве тел качения в этих механизмах применяются конические ролики, за счет размещениях которых под определенным углом изделие сможет воспринимать серьезные комбинированные усилия. Единственный минус конических роликов — мало количество допустимых оборотов. Степень восприятия аксиальной нагрузки зависит от угла конусности. Чем он больше, тем больше изделие воспринимает осевые усилия.

Очень важно при установке соблюдать соосность. Перекосов для нормальной работы роликоподшипников быть не должно. В промышленности часто используют следующие типы изделий:

  • Серия 7000. Способна воспринимать всю перпендикулярную и одностороннюю осевую нагрузку. Периодически во время эксплуатации нужно регулировать осевые зазоры.
  • Серия 27000. Характеризуется большим углом контакта (не менее 200). Роликоподшипники этой серии тоже требуют периодической регулировки осевых зазоров.
  • Серия 97000. Двухрядные роликоподшипники способны воспринимать сразу двухстороннюю осевую нагрузку. Осевой зазор регулируется с помощью шлифовки дистанционного кольца. Двухрядные роликоподшипники воспринимают на 70% больше усилий, чем однорядные.
  • Серия 77000. Четырехрядные роликоподшипники разработаны для восприятия больших перпендикулярных и незначительных осевых нагрузок.

При выборе изделия обращайте внимание на диаметр, количество часов эксплуатации в определенных условиях, число оборотов и воспринимаемых усилий. В сложных условиях лучше использовать продукцию брендов FAG, INA, они зарекомендовали себя как производители надежных подшипниковых изделий.

Общая характеристика. Подшипники воспринимают радиальные и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала и не превышающие 70% неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. Для восприятия чисто осевой нагрузки рекомендуется применять шарикоподшипники с увеличенными радиальными зазорами между шариками и дорожкой качения.

По сравнению с другими типами подшипников качения радиальные однорядные шарикоподшипники работают с минимальными потерями на терние и, следовательно, допускают наибольшую частоту вращения. Соосность посадочных мест под радиальные однорядные шарикоподшипники должна быть выдержана в таких пределах, чтобы перекос наружных колец относительно внутренних не превышал 10-15′ даже при увеличенном зазоре в подшипнике. Подшипники устанавливают на жестких двухопорных валах, прогиб которых под действием внешних сил не вызывает чрезмерного углового смещения оси вала относительно оси посадочного отверстия.

Подшипники с одной и двумя защитными шайбами применяют в таких случаях, когда из-за ограниченных габаритов или неудобств в обслуживании нежелательная установка специальных уплотнительных устройств для защиты подшипника от загрязнения или удержания в узле смазочного материала. Защитные шайбы, запрессованные в канавки на бортах наружных колец, не выступают за габариты подшипника.

    Радиальные однорядные шарикоподшипники нашли широкое применение в различных отраслях. Подшипники неразъемные, простые по конструкции и в эксплуатации, обладают высокой быстроходностью. В большинстве конструкций этих подшипников желоба обоих колец довольно плотно прилегают к шарикам: разность между радиусами дорожек качения колец и радиусом шарика может составлять 3%. Благодаря этому подшипник, предназначенный для восприятия радиальных нагрузок, может воспринимать и значительные осевые нагрузки в двух направлениях. При увеличении внутренних зазоров осевые нагрузки могут достигать 70% неиспользуемой допустимой радиальной нагрузки. При увеличении разности между радиусами дорожек качения колец и радиусом шарика быстроходность подшипника повышается. Число конструктивных разновидностей радиальных однорядных шарикоподшипников, выпускаемых ОАО «СПЗ», весьма значительно.
Читать еще:  Обзор станков для гидроабразивной резки металла

Сепараторы радиальных однорядных шарикоподшипников в основном штампованные с центрированием по телам качения. В подшипниках, работающих в особых условиях (например, с частотой вращения, выше допустимой), а также в некоторых крупногабаритных подшипниках применяют массивные сепараторы из антифрикционных материалов: бронзы, латуни, текстолита, алюминиевых сплавов и др. Массивные сепараторы обычно центрируются по бортам наружных колец. В этом случае для высоких частот вращения особое значение имеет правильный выбор жидкого смазочного материала и способа его подачи к трущимся поверхностям наружного кольца и сепаратора.

Перекос
Радиальные однорядные шарикоподшипники допускают, при небольших скоростях вращения, незначительные перекосы валов.
Перекос зависит от внутренних зазоров, размеров, внутренней конструкции подшипника, а также от сил и моментов действующих на него.
Величина допустимого углового перекоса данных подшипников находится в пределе 8 угловых минут. Для получения расчетной долговечности подшипника желательно, чтобы перекосы были минимальными.

Допуски
Радиальные шарикоподшипники выпускаются следующих классов точности: 0, 6, 5, 4, 2.

Внутренний зазор
Серийные однорядные радиальные шарикоподшипники ОАО «СПЗ» выпускаются с нормальным радиальным зазором. По требованию потребителя предприятие может изготовить подшипники с любой величиной радиального зазора. Предельные величины зазоров представлены в таблице, приведенной ниже. Величины относятся к подшипникам в состоянии поставки при нулевой нагрузке.

Радиальный зазор в радиальных шарикоподшипниках

Подшипники шариковые радиальные однорядные

Особенности радиально-упорных роликоподшипников

Роликовый подшипник, купить который можно на сайте, имеет одно важное преимущество – он считается самоустанавливающимся. Такая модель отлично работает в условиях сразу нескольких видов усилий – осевые и радиальные. Благодаря функции самоустановке, такие устройства не воспринимают изгиб вала. Они с легкостью могут работать в сложных эксплуатационных условиях и при этом достаточно быстро крутиться.

За счет самоустановки данный узел легко компенсирует перекос вала, допустимое значение которого может быть разнообразным. В качестве тел качения в этих конструкциях используются ролики. Ролики конической формы и дорожки отличаются всего одной осью вращения. В случае даже незначительных отклонений при соблюдении такого условия отмечают плохую работу всего механизма.

Подшипники, размеры в таблице которых помогут покупателю подобрать подходящую модель, имеют несколько значимых преимуществ:
• Высокие показатели грузоподъемности и усовершенствованные кинематические характеристики.
• Минимальное трение и износ, чего удалось достичь благодаря защитной пленке, созданной из масла. В результате основные детали находятся под надежной защитой.
• Обновленная конструкция сепараторов, изготовленных из прочных материалов – гарантия качественного и равномерного распределения смазки. Это положительно сказывается на длительном эксплуатационном процессе.

Все тела качения роликоподшипников имеют разборную конструкцию, что позволяет с легкостью совершать замену отдельных деталей, которые сломались. С учетом огромных усилий, с которыми справляется подшипниковый узел, его запчасти часто выходят из строя.

Шариковые радиальные подшипники

Шариковые радиальные подшипники имеют такое название из-за того, что они воспринимают радиальную нагрузку, но осевую воспринимают значительно хуже. По конструкции такие подшипники состоят , как писалось выше, из двух колец, причем внутри колец есть специальные углубления для шариков. Шарики в зависимости от назначения подшипника изготавливаются или с определённым припуском ( для термостойких подшипников, что бы шарик при нагревании не заклинивало) или в притык, когда последний шарик забивают под усилием (например, в автомобилях).

Шарики должны быть изготовлены идеальной гладкой формы, потом их для усиления гладкости и в антикоррозийных целях хромируют или никелируют, предварительно подвергнув термообработке для придания твердости. По современным технологиям выпускаются шарики из новых композитных материалов. Новые разработки ведутся по пути использования синтетического нитрида кремния Si3N4, оксида алюминия Al2O3, оксида циркония ZrO2 и карбида кремния SiC. Это достаточно перспективный материал, не подвергается коррозии, выдерживает перепады температур от -170 до + 1000 градусов по Цельсию. Такие подшипники называются гибридными.

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.

Читать еще:  Циркониевые сплавы: состав, свойства, применение

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.

Класс точности подшипника по ГОСТ

Сводный ряд классов точности подшипников по ГОСТ 520-2002

8 7 0 — нормальный 6 5 4 Т 2

(в порядке увеличения класса)

Установлены следующие классы точности подшипников (в порядке повышения точности):
8, 7, 0-(нормальный), 6, 5, 4, Т, 2 — для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников;
8, 7, 0-(нормальный), 6, 5, 4, 2 — для упорных и упорно-радиальных подшипников;
8, 7, 0-(нормальный), 6X, 6, 5, 4, 2 — для роликовых конических подшипников В условном обозначении указанных подшипников и в маркировке на изделиях нормальный класс точности обозначается цифрой «0».
Классы точности 8 и 7 ниже класса 0 и подшипники этих классов точности применяются в неответственных узлах.
Класс точности 0 в случае отсутствия специальных требований (к радиальному зазору и др.) в условном обозначении не указывается.
Буква « У », стоящая после знака класса точности, означает повышенную точность конических роликовых подшипников по монтажной высоте; пример 6У-7608.

Точность изготовления подшипников влияет на очень многие параметры работы: скорость вращения, вибрации, срок службы и т.д. К примеру, класс точности влияет на потери на трение при вращении: чем точнее изготовлен подшипник, тем меньше трение тел качения, сепаратор и обойм, а значит меньше тепловыделение и выше скорость вращения.

Предельная частота вращения подшипников, приведенная в справочниках соответствует классу точности 0.

Класс точности 5 позволяет повысить скорость шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников, а также радиальных роликоподшипников с короткими цилиндрическими роликами в 1,5 раза, класс 4 — в 2 раза.

Для радиально-упорных подшипников с коническими роликами, а также упорных шарикоподшипников с коническими роликами, а также упорных шарикоподшипников класс точности 5 позволяет повысить скорость в 1,1 раза, а класс точности 4 — в 1,2 раза.

С повышением класса точности возрастают точностные требования ко всем элементам подшипников как внутренним, обеспечивающим точность вращения и радиальные зазоры между телами качения и дорожками колец, так и внешним, обеспечивающим посадку колец в изделии.

В общем машиностроении и автомобилестроении чаще всего применяются подшипники классов точности по ГОСТ 0, 6 и 5.

Класс точности подшипника играет принципиальную роль в подшипниковых узлах, где важна высокая точность работы, высокие скорости вращения и малый момент трения и вращения. Прецизионные подшипники (классов 4 и 2) используются в специальных случаях. Это — высокоскоростные шпиндельные подшипниковые узлы, станки с повышенной точностью .

Иногда при демонтаже и ремонте старого оборудования встречаются подшипники с классом точности обозначенными буквами Н-, П-, ВП-, В-, АВ-, А-, СА-, С- (пример С-236207е) и необходимо подобрать соответствующий современный подшипник. Для правильного выбора подшипника ниже приведена таблица соответствия.

Буква «L»

В подшипнике с такой литерой установлен сепаратор из легкого сплава, который механически обработан.

LAсепаратор центрируется по наружному ободу
LBсепаратор механически обработанный, при установке ориентиром служит внутреннее кольцо
LHTподшипниковое изделие заполнено пластичной смазкой
LOподшипник покрыт маслом слабой вязкости
LPсепаратор оконного типа из легкого сплава, который центрируется в изделии и по наружному и по внутреннему ободу
LPSпрактически такое же, как и предыдущее изделие, но в нем имеются канавки для смазки
LSуплотнение располагается с одной стороны изделия, оно выполнено из армированной синтетической резины
LTподшипник заполняется низкотемпературной пластичной смазкой

Рассказать друзьям:

Все права защищены.
Любое копирование информации не для нашего промо запрещены без письменного разрешения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector