2. Теоретические положения

Достоинствами подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения являются:

1. Малые потери на трение

2. Малые габариты по ширине.

3. Взаимозаменяемость.

4. Малая стоимость.

5. Малый расход смазки.

К недостаткам относятся, малый ресурс, значительные габариты по диа­метру, ограниченные быстроходность и способность воспринимать ударные нагрузки.

По форме тел качения подшипники разделяются на шариковые и роли­ко­вые (рис. 1,2)

Ролики - цилиндрические (короткие и длинные, витые), конические, боч­кообразные, игольчатые (рис. 3)

Шарикоподшипники быстроходнее роликоподшипников, т.к. масса тел качения у них меньше.

По характеру воспринимаемой нагрузки подшипники качения делятся на подшипники радиальные, радиально-упорные, упорные и упорно-радиальные.

Радиальные подшипники предназначены для восприятия радиальных на­грузок. Однако некоторые типы радиальных подшипников воспринима­ют ограниченную и осевую нагрузку.

Радиально-упорные подшипники предназначены для восприятия одно­временно действующих радиальных и осевых нагрузок. Упорные -только осевых нагрузок, упорно-радиальные - в основном для восприятия осевых нагрузок и в зна­чи­тельно меньшей степени радиальных.

2.1. Краткая характеристика некоторых типов подшипников качения

Подшипник качения в общем случае состоит из внутреннего кольца, на-­ружного кольца, тел качения (шариков или роликов) и сепаратора, разде­ляющего и направляющего тела качения по беговым дорожкам.

Рис. 1 Основные типы шарикоподшипников

а) радиальный однорядный; б) радиально-упорный однорядный;

в) радиальный двухрядный; г) радиальный сферический двухрядный;

д) упорные радиальные; е) упорные двойные

Рис. 2 Основные типы роликоподшипников

а) радиальный с короткими цилиндрическими роликами без буртиков на наружном кольце; б) радиальный с короткими цилиндрическими роликами без буртиков на внутреннем кольце; в) радиальный с короткими цилиндрическими роликами буртиками на наружном и внутреенем кольцах; г) радиальный двухрядный сферический

Рис 3 Основные типы тел качения

.

.

Рис.4 Радиальный однорядный шарикоподшипник

1-кольцо внутреннее; 2-кольцо наружное; 3-тело качения; 4-сепаратор

Р адиальный однорядный шариковый подшипник (рис 4) — наиболее про­стой и дешевый подшипник, воспринимающий радиальную и осевую на­грузки, причем осевая нагрузка не превышает 70% от неиспользо­ванной радиальной нагрузки (неиспользованная нагрузка - разность ме­жду допус­тимой и действующей нагрузками) Подшипник допускает не­большие пере­косы - до 15'. Возможна его эксплуатация без предвари­тельной регули­ровки.

Рис. 5 Шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный

Шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный (рис.5) предназначен в основном для восприятия радиальных нагрузок, но может воспринимать од­новременно и двухстороннюю осевую нагрузку, которая не должна пре­вы­шать 20% неиспользованной радиальной нагрузки. Выполненная по сфере дорожка качения на наружном кольце обеспечивает нормальную ра­боту подшипника даже при значительном (2-3)° перекосе внутреннего кольца относительно наружного.

Радиальный роликоподшипник с короткими цилиндрическими роли­ками (рис.6) предназначен для восприятия только радиальных нагру­зок. Обладает значительно большей нагрузочной способностью по сравнению с равногабаритными шариковыми подшипни­ками, но по скоростным характеристикам несколько им уступает. Подшипники очень чувствительны к перекосам внутренних колец относительно наружных, так как при этом возникает концентрация напряжений у краев дорожек.

Рис.6. Радиальные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами: а, б- однорядные; в -двухрядные.

Рис. 7 Радиальный роликоподшипник сферический двухрядный

Радиальный роликоподшипник двухрядный сферический. (рис.7) пред­назначен в основном для работы под радиальными нагрузками, но может одновременно воспринимать и осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях и не превышающую 25% неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. Подшипник обладает значи­тельно большей грузоподъемностью, чем сферический шарикоподшипник с такими же габаритами.

Подшипник может работать при значительном (порядка 2-3)° перекосе оси внутреннего кольца отно­сительно наружного.

Рис. 8 Радиальный игольчатый роликоподшипник

Радиальный игольчатый роликоподшипник (рис.8) предназначен для восприятия только радиальных нагрузок. Особенно широко применяется для работы в качательном режиме. Обладает малыми габаритами в радиальном направлении. Осевое перемещение вала не ограничи­вается. Перекос вала относительно наружного кольца недопустим, т.к. это ведет к нарушению ли­нейного контакта игл с дорожкой качения. Такие подшипники без внутренних колец применяют при необходимо­сти предельного уменьшения радиальных габаритных размеров узла.

Радиальный роликоподшипник с длинными цилиндрическими роликами предназначен для восприятия больших радиальных нагрузок при невысоких скоростях.

Рис.9. Радиальный роликоподшипник с длинными цилиндрическими роликами

Подшипники выпускают как с наружными и внутренними кольцами, так и без них (рис.9) Осевое перемещение вала не ограничивается, перекос вала недопустим.

Радиально-упорный шарикоподшипник (рис.10) предназначен для вос-

приятия радиальных и осевых нагрузок Способ­ность воспринимать осевую нагрузку возрастает с увеличением угла контакта за счет уменьшения радиальной нагрузки. По скоростным характеристикам не ус­тупает радиальному однорядному.

Рис. 10 Радиально-упорный шарикоподшипник

Рис 11 Радиально-упорный конический роликоподшипник

Радиально-упорный конический роликоподшипник (рис. 11) предназначен для восприятия одновременно действующих радиальных и осевых нагрузок. Допустимые окружные скорости значительно ни­же, чем у подшипников с короткими цилиндрически­ми роликами, а тем более, чем у шарико­подшипников. С увеличением угла конусности осевая нагрузка воз­растает за счет уменьшения радиальной. Перекос вала относительно оси подшипника недопустим.

Рис. 12 Упорный шарикоподшипник

Упорный шарикоподшипник (рис.12) предназначен для восприятия осевой нагрузки. Допускает значительно меньшие ок­ружные скорости по сравнению с другими типами шарикоподшипников, так как дорожки качения могут воспринимать лишь ограниченные центробежные нагрузки, возникающие при движении шариков.

2.2 Условные обозначения подшипников

Условные обозначения, написанные цифрами, характеризуют внутрен­ний диаметр подшипника, его серии по диаметру и по ширине, тип, конст­руктивные особенности и класс точности. Всего цифр может быть 7

Перед цифрами через тире указывают класс точности. После цифр воз­можны дополнительные буквенные знаки.

Первые две цифры, читая справа, обозначают внутренний диаметр под­шипника, 00-10 мм; 01-12 мм; 02-15 мм; 03-17 мм.

Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм эти цифры соответствуют внутреннему диаметру, деленному на 5. Например, под­шипник с внутренним диаметром 30 мм имеет две цифры справа условного обозначения 06, а с внутренним диаметром 80 мм - 16 и т.д.

Третья цифра справа обозначает серию диаметров подшипников;

1 -особо легкая; 2 - легкая; 3 - средняя; 4 - тяжелая; 5- легкая широкая; 6 – средняя широкая; 7 - особо легкая узкая; 8 - сверхлегкая узкая; 9 - сверх­легкая узкая, нормальная, широкая или особо широкая.

Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника;

0. - радиальный шариковый;

1. -радиальный шариковый сферический;

2. - радиальный с короткими цилиндрическими роликами;

3. - радиальный роликовый сферический;

0. - радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами или игольчатый;

0. - радиальный роликовый с витыми роликами;

1. - радиально-упорный шариковый;

2. - роликовый конический;

3. - упорный шариковый;

4. - упорный роликовый.

Пятая или пятая и шестая цифры обозначают конструктивные особенно­сти подшипника - угол контакта шариков в радиально-упорных подшип­никах, наличие стопорной канавки на наружном кольце и т.д.

Большое разнообразие конструктивных особенностей подшипника не позволяет привести перечень их с указанием обозначения.

Седьмая цифра обозначает серию габаритов по ширине :

1. - нормальная;

2. - широкая;

3. … 6 - особо широкая; 7 - узкая.

Рис 13 Влияние серии подшипника на его габариты по

ширине и диаметру

Нули, стоящие левее последней значащей цифры, отбрасываются и в обозначении не указываются.

Перед условным обозначением подшипника через тире указывают класс точности:

0 - нормальный класс, 6 - повышенный; 5 - высокий; 4 -прецизионный; 2 - сверх прецизионный. На подшипниках нормальной точ­ности обозначение класса не дается.

Справа от условного обозначения буквами русского алфавита указывают дополнительные обозначения, например:

Ю - детали подшипника из коррозионно-стойкой стали;

Р -детали подшипника из теплостойких сталей;

Б - сепаратор из безоловянистой бронзы;

Д - сепаратор из алюминиевого сплава;

Е - сепаратор из пластмассы (текстолит и др.)

К - конструктивные изменения деталей подшипника,

Ш - специальные требования по шуму;

С - подшипники закрытые.