Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Виды подшипников

Минусы

При этом нельзя не сказать о том, что даже обозначение импортных подшипников такого типа предусматривает наличие у них определенных недостатков, а именно:

  • Относительно небольшой диапазон применения. В преимущественном большинстве случаев, если разбирать обозначения подшипников, расшифровка их характеристик четко указывает на их полную непригодность для применения в оборудовании, работающем на сверхвысоких скоростях и с большими вибрационными и ударными нагрузками, так как все это подобным изделиям неподвластно.
  • Довольно большая масса и габариты в радиальном направлении.
  • Отсутствие возможности создания полностью бесшумных подшипников из-за погрешности форм.
  • Достаточно сложная установка всевозможных подшипниковых узлов.
  • Нужно крайне внимательно относиться к тому, чтобы максимально точно устанавливать такие изделия, о чем свидетельствуют обозначения подшипников. Расшифровка основных параметров и практических примеров их использования говорит о том, что даже небольшие неточности в конечном итоге могут привести к выведению из строя всего узла.
  • В процессе изготовления маленьких партий подшипников с нестандартными типоразмерами их стоимость увеличивается довольно сильно.

Шарнирные подшипники

Данный тип подшипников обычно применяется при необходимости воспроизведения технологии скольжения. Кольца в данных устройствах обладают сферической поверхностью, что всегда обеспечивает отличную возможность для скольжения.

Данные виды подшипников и являются связующим звеном, так как способны передавать любые типы нагрузок, в том числе и комбинированные, на различные соединения и механизмы, причем как на неподвижные, так и на подвижные конструкции.

Соединение является подвижным по той причине, что одно кольцо постоянно перемещается, если сравнивать его со вторым. Следует помнить, что скорость скольжения характеризуются невысокими показателями, что следует учитывать при использовании данных деталей.

Подшипники часто помогают осуществить важные работы, оборудовать разнообразные механизмы или спроектировать сложные устройства, поэтому надобность в них не иссякает. Часто разнообразные виды подшипников нуждаются в смазке, однако этот аспект не всегда обязателен, поэтому перед установкой или обработкой описанных деталей следует изучить их особенности.

Роликовые цилиндрические подшипники

Телами качения у данных типов подшипников являются специальные цилиндрические ролики, которые обязательно помещают в сепараторы путем закручивания. Роликовый подшипник необходим тогда, когда есть необходимость выдерживания больших радиальных нагрузок. Это касается тех случаев, когда осевые нагрузки на объект не осуществляются. Быстроходность роликовых подшипников ниже, чем шариковых, однако разница незначительная. Подшипники роликового типа обязательно требуют координации осей мест, на которые осуществляется посадка. Когда данный фактор обеспечить невозможно, появляется кромочное давление на дорожки, осуществляющие качение, что оказывает негативное влияние на качество данных подшипников.

Если ролики у подшипников довольно короткие, могут присутствовать дополнительные конструкционные особенности. Это зависит от того, каким именно образом расположены внешние и внутренние кольца борта. По стандартам производства данных подшипников официально предусматривается 8 разновидностей таких устройств. Иногда используется роликовый подшипник, который имеет редкую форму отверстий, напоминающую конус или цилиндр.

Определение параметров по маркировке

Корпус подшипника может быть с выемкой и без неё. В первом случае применяется на обработанных поверхностях при удерживании радиальной нагрузки. А без выемки устанавливаются в противоположном случае. Корпус бывает разной ширины, для определения типа используют следующие аббревиатуры:

  • ШМ — Широкий неразъемный.
  • УБ — Узкий неразъемный.
  • РШ — Широкий разъёмный.
  • РУ — Узкий разъёмный.

При изготовлении этих изделий производителем строго соблюдаются установленные законодательством стандарты. Поэтому производитель вместе со своим изделием предоставляет сопроводительную документацию о нём. Принятая маркировка на территории нашей страны состоит из следующих пунктов:

  • Основного обозначения.
  • Дополнительных префиксов.

Например, маркировку: 6−18030ПР20П. Основные параметры заложены в шесть цифр. Первоначальная цифра 6 — это класс точности изготовления изделия. А ПР20П можно расшифровать так:

  • П — префикс степени шероховатости поверхности.
  • Р2О — Тип используемой смазки подвижных частей.
  • П — Показатель уровня шума.

Остальной цифровой индекс обозначает:

  • Тип подшипника.
  • Указатель серии наружного диаметра и ширины.
  • Внутренний установочный диаметр.
  • Конструктивная особенность конкретной модели.

Класс точности изделия

Этот параметр указывает в основном на сферу применения изделия. Например, в современных автоматизированных станках применяются только изделия с высшим классом точности. В остальных массово применяемых механизмах используются подшипники с более низким уровнем качества при изготовлении. Класс точности может быть следующим:

  • Нормальный.
  • Сверхвысокий, применяемый индекс — 2.
  • Особо высокий — 4.
  • Высокий — 5.
  • Повышенный — 6.
  • Пониженный — от 7 до 8.

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения в корне отличаются от подшипников качения. Но задача их та же – обеспечить направление двух движущихся деталей или их опирание, передавая при этом все силы в деталях. Отличие состоит в том, что если в подшипниках качения работают тела качения – шарики и цилиндры, – то в подшипниках скольжения эту роль выполняют подвижные детали (планки, валы или цапфы). Они скользят по поверхности неподвижного элемента (полукольца или втулки). Благодаря подобному принципу скольжение элемента происходит между антифрикционным слоем подшипника и деталью, для которой он служит. Благодаря заложенной смазке, а также покрытию площадь контакта активно смазывается. Если же движение происходит радиально, подвижность обеспечивается за счет зазора между антифрикционным слоем и валом.

Различают много видов подшипников качения. Это и радиальные подшипники, и упорные, и полосы, полукольца, и многие другие варианты и конструкции. Они имеют ряд бесспорных преимуществ – бесшумная работа, способность выдерживать высоку нагрузку, при этом относительно медленно вращаться или колебаться. Кроме того, именно этот тип рекомендуется для работы в тяжелых условиях эксплуатации, когда наблюдается перепад температуры. За счет этих уникальных свойств подшипники скольжения применяются во всех сферах промышленности, особенно для деталей со стесненным пространством.

Магнитные подшипники

Магнитные подшипники, которые все чаще применяют в различных машинах и механизмах работает на основании принципа магнитной левитации. В результате реализации этого принципа в подшипниковой опоре отсутствует контакт между валом и корпусом подшипника. Существуют активное исполнение и пассивное.

Активные изделия уже в массовом производстве. Пассивные, пока еще находятся на стадии разработки. В них, для получения постоянного магнитного поля применяют постоянные магниты типа NdFeB.

Использование магнитных подшипников предоставляет потребителю следующие преимущества:

  • высокая износостойкость подшипникового узла;
  • применение таких изделий, возможно, в агрессивных средах в большом диапазоне внешней температуры.

Бесконтактный магнитный подшипник

В то же время использование таких узлов влечет за собой некоторые сложности, в частности:

В случае пропадания магнитного поля, механизм неизбежно понесет повреждения. Поэтому для бесперебойной и безаварийной работы проектировщики применяют так называемые страховые подшипники. Как правило, в качестве страховочных применяют подшипники качения. Но они в состоянии выдержать несколько отказов системы, после этого требуется их замена, так будут изменены их размеры.

Создание постояннодействующего, а главное, устойчивого, магнитного поля сопряжено с созданием больших и сложных систем управления. Такие комплексы вызывают сложности с ремонтом и обслуживанием подшипниковых узлов.

Излишнее тепловыделение. Оно обусловлено тем, что обмотка нагревается в результате прохождения через нее электрического тока, в некоторых случаях, такой нагрев недопустим и поэтому приходится устанавливать системы охлаждения, что, разумеется, приводит к усложнению и удорожанию конструкции.

Смазка

Трение – враг подшипника скольжения. Кроме износа рабочих поверхностей повышенное трение может стать причиной сильного перегрева узла.

Основным средством борьбы с трением наряду с выбором оптимального зазора, точным монтажом и отделкой трущихся поверхностей является смазка.

Смазка для подшипников скольжения бывает разной, она может быть твёрдой или жидкой, газообразной или густой (консистентной). Уникальные механизмы работают даже с подшипниками на магнитной подушке, то есть роль смазки играет магнитное поле! Но чаще всего в технике для смазки подшипниковых узлов применяют минеральные масла в жидком состоянии.

В качестве консистентных, также широко распространённых смазок применются солидолы. Всем, кто сталкивался с эксплуатацией автомобилей или сельхозмашин, эта разновидность смазочных веществ хорошо знакома.

При высокотемпературной рабочей среде жидкие или консистентные смазки трудно, практически невозможно удержать в подшипнике – они вытекают. В этом случае на помощь приходят тальк, слюда, графит и другие типы твёрдых смазочных веществ.

Жидкую смазку подают в рабочую зону подшипника при помощи специальных систем, которые работают в одном из следующих режимов: индивидуальная или централизованная смазка, периодическая или непрерывная подача смазки, отсутствие принудительного давления подачи или работа с таким давлением. Периодическую индивидуальную смазку обеспечивают маслёнки с поворотной крышкой, встречаются пресс-маслёнки, колпачковые маслёнки. Непрерывная индивидуальная смазка требует применения фитильной или капельной маслёнок.

Высокого КПД подшипника можно достичь за счёт создания системы гидродинамической смазки, когда вал, подвергающийся воздействию внешних сил, эксцентрично вращается во вкладыше, увлекая смазку в возникший зазор. В результате этого образуется масляный клин с гидродинамическим давлением, обеспечивающий жидкостный тип трения.

История

Не все правильно понимают старую поговорку, говорящую о том, что все новое представляет собой просто давно забытое старое. Это бессмертное высказывание вполне подходит практически под любые современные технологии, и в частности, это касается подшипника, несмотря на то, что с тех времен, как появились первые обозначения подшипников, прошел уже огромный эволюционный путь, и изначально такие изделия выглядели далеко не так, как их сегодня представляют многие.

Если совсем глубоко окунаться в историю, то начать стоит с 3500 года до н.э., когда жители Древнего Египта использовали, хоть и достаточно примитивные, но в то же время для своего времени крайне эффективные опорные подшипники, в которых, правда, на тот момент еще не использовались шарики. Приблизительно в 700-м году до н.э. кельты уже прекрасно знали и достаточно активно использовали изделия, которые в наше время обозначения подшипников именуют как цилиндрические устройства качения.

Следующий шаг – 330 год до н.э., в котором один из известнейших инженеров Древней Греции Диад смог создать полноценную осадную машину, одним из основных элементов которой были достаточно примитивные подшипники. Данная машина представляла собой полноценный массивный таран, который мог без труда передвигаться при помощи роликовых направляющих. Именно так на практике был показан принцип, который несет в себе любой шариковый подшипник качения, то есть трение скольжения получилось заменить трением качения, благодаря чему машина смогла без труда выполнять поставленные перед ней задачи, используя гораздо меньше силы.

В 1490 году Леонардо да Винчи изобрел первый в мире чертеж подшипника качения. Стоит отметить тот факт, что данное изобретение вызвало самый настоящий фурор в кругах специалистов, но на самом деле с течением времени многие поняли, что на тот момент такому изделию просто не находилось практического применения.

В 1794 году произошло первое патентование подшипника качения, который является аналогом современного устройства. К сожалению, использованию этого образца на практике тоже не суждено было состояться, потому что для того, чтобы полноценно реализовать данную идею, нужно было иметь другие технические возможности, так как использование ручной полировки не позволяло добиться соответствующих результатов.

В 1839 году ученый из Америки по имени Исаак Бэббит изобретает специализированный сплав, с помощью которого начали производиться шарики, которые дальше включал в свой состав полноценный роликовый подшипник качения. Данный сплав включал в свой состав медь, сурьму, свинец и олово.

Далее произошел настоящий прорыв в области обоснованных с технической точки зрения конструкций подшипника, и преимущественное большинство из них, естественно, было запатентовано. В 1853 году Филлип Мориц Фишер конструирует первый в истории педальный велосипед, механизмы которого содержали в себе специализированный роликовый подшипник.

Последним действительно значимым для запуска повсеместного распространения и использования таких изделий событием стало то, что Фридрих Фишер создал в 1883 году машину, при помощи которой осуществлялось шлифование шариков, изготовленных из закаленной стали. При этом стоит отметить тот факт, что данная машина позволяла получить такой высокий уровень шлифования, который ранее был просто недостижим. За счет создания данной машины появился знаменитый на весь мир швейнфуртский подшипниковый завод, а в дальнейшем подобные изделия уже начали применяться практически повсеместно.

С тех пор непрерывно осуществлялось совершенствование технологий огромными темпами – закупалось более точное оборудование, начал проставляться номер подшипника, разрабатываться определенные стандарты производства. В конце концов мы видим знакомое многим изделия, без которого в наши дни практически невозможно представить себе современное производство.

Самыми востребованными и популярными в наше время можно назвать подшипники скольжения и качения, поэтому в данной статье мы разберем именно их использование.

Литература

  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1 (5-217-02962-5), ББК 34.42я2, УДК 621.001.66 (035).
  • Ничипорчик С. Н., Корженцевский М. И., Калачёв В. Ф. и др. Глава 13. Подшипники скольжения // Детали машин в примерах и задачах: / Под общ. ред. С. Н. Ничипорчика. — 2-е изд. — Мн.: Выш. школа, 1981. — 432 с. — ISBN ББК 34.44 Я 73, УДК 621.81 (075.8).
  • Леликов О. П. Основы расчёта и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». — М.: Машиностроение, 2002. — 440 с. — ISBN 5-217-03077-1, УДК 621.81.001.66, ББК 34.42.
  • Иосилевич Г. Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроит. спец. вузов. — М.: Машиностроение, 1988. — 368 с. — ISBN 5-217-00217-4, УДК 62-2(075.8), ББК 34.44.

Подшипники качения

Конструкция подшипников качения простая – это два кольца, в которые встроены дорожки для качения. Тела качения, которые будут передвигаться по этим дорожкам, помещены между кольцами. Как правило, этими телами являются шарики или ролики игольчатой, цилиндрической, бочкоподобной или конической формы.

Важная часть конструкции подшипников качения – сепаратор, благодаря которому шарики или ролики не соприкасаются, а распределены на равное расстояние. В игольчатых подшипниках благодаря сепараторам и сферическим роликами дополнительно контролируется правильность положения осей тел качения. А в разборных подшипниках сепараторы объединяют вместе тела качения, благодаря чему собирать подшипники проще.

Штампованные сепараторы, как правило, изготавливаются из стали. В особых случаях используются латунные сплавы, полимерные материалы и т. д. Так, полимерные сепараторы из термопластика применяются очень широко, особенно если изготовлены из армированного полиамида.

Для тел качения или колец используют особую закаленную сталь с добавлением хрома. Также применяют так называемую цементованную сталь. Если условия работы подшипников качения предполагают экстремальную эксплуатацию (например, высокая частота вращения, серьезная нагрузка, эксплуатация при высокой температуре, повышенной коррозии), то делают их из жаростойкой и нержавеющей стали, особых полимеров, керамических материалов и прочих покрытий.

Различают подшипники качения открытого типа, а также с уплотнителями контактного и щелевого типа, которые могут быть расположены с одной и с обеих сторон.

Шариковые подшипники

Подшипники шарикового типа являются наиболее распространенными и популярными среди аналогичных изделий. В данных элементах шарики представляют собой тела качения. Они помещаются в специальные сепараторы, которые предварительно отштампованы по правильной форме. Данные элементы способны передвигаться по разработанным для них дорожкам, которые полностью располагаются во внутренней части колец.

Шариковые подшипники часто выпускаются радиального типа. Они способны воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки. У них есть яркое отличие от упорных подшипников, так как они достаточно быстроходны, что обеспечивается интенсивной частотой вращения элементов.

Производители подшипников

Среди основных производителей подшипников из керамики Boca Bearing США, SKF, VKE, FYH, Koyo. Японская компания FYH изготавливает высокотемпературные гибридные подшипники. Американский производитель Boca Bearing предлагает широкую номенклатуру полностью керамических шарико и роликоподшипников.

Они изготавливаются из оксидов циркония, алюминия, кремниевых карбидов, нитридов.

Выпускаются также гибридные подшипники. Легкие, миниатюрные, скоростные подшипники Ceramic Orange Seal ABEC 7 позволяют избегать вибраций, облегчают вращение катушки мультипликаторной спининга.

Boca Bearing предлагает также специализированные линейки подшипников керамических для упаковочной техники и гибридных для оборудования водоочистных сооружений.

Производственная линейка SKF включает:

  • гибридные шарикоподшипники радиальные однорядные обычные и с уплотнениями;
  • однорядные гибридные роликоподшипники с роликами цилиндрическими;
  • радиально-упорные гибридные шарикоподшипники;
  • гибридные шарикоподшипники с нержавеющими обоймами;
  • прецезионные гибридные роликоподшипники цилиндрические;
  • радиально-упорные прецезионные гибридные шарикоподшипники.


Радиальные гибридные однорядные высокотемпературные шарикоподшипники серии 3NC…HT4 GF

Они сохраняют работоспособность в диапазоне -100…+500 градусов. Их кольца выполнены из высокопрочной стали, сепаратор сделан из графита, а шарики – из нитрида кремния. Размерный ряд рассчитан на валы диаметрами 6…40 мм. Обозначение шарикоподшипника 40х68х15 – 3NC6008HT4C4 GF.

Полнокерамические радиально-упорные шарикоподшипники типа NC…V с диаметрами 4…40 мм

Эти подшипники выполнены из нитрида кремния. Допустимые температуры -200…+800 градусов. Пример обозначения подшипника 15х35х11 – NC7202V.


Гибридные коррозионностойкие шарикоподшипники 3NC…ZZMD4 FA

Такие модели работоспособны от -100 до +200 градусов и в вакууме. Кольца подшипников сделаны из нержавеющей стали, шарики из нитрида кремния, сепаратор из фторуглеродного пластика. Модельный ряд включает диаметры 4…40 мм. Для подшипника 12х32х10 обозначение по каталогу 3NC6001ZZMD4 FA.


Керамические подшипники серии NC…FA с диаметрами 4…40 мм

Они допускают рабочие температуры -100…+200 градусов. Кольца и шарики изготовлены из нитрида кремния, а сепаратор из фторуглерода. Обозначение подшипника 4х13х5 – NC624FA.

Для работы в агрессивных средах используется серия подшипников NCT…FA.

Еще большую коррозионную стойкость имеет серия шарикоподшипников NCZ…FA.


Гибридные немагнитные подшипники серии 3NC…YH4 FA

Оснащаются кольцами из немагнитной стали, керамическими шариками, фторуглеродным сепаратором. Обозначение подшипника 30х55х13 – 3NC6006YH4 FA.


Гибридные высокооборотные шарикоподшипники типа 3NC…ZZ FG с защитными шайбами

Допускают при консистентной смазке обороты от 63000 1/мин для модели 3NC604ZZC3 FG (4х12х4) до 9900 1/мин для модели 3NC6208ZZC3 (40х80х18). Кольца подшипников выполнены из высокоуглеродистой хромистой стали, сепаратор из полиамида, шарики из нитрида кремния. Допустимые рабочие температуры порядка -30…120 градусов.

Гибридные подшипники K серии используются для промышленных роботов.

Немецкая компания ZEN производит гибридные и полностью керамические подшипники с кольцами, шариками из оксида циркония, нитрида кремния.

Области применения и номенклатура гибридных и цельнокерамических подшипников постоянно расширяются.

Упрощённый расчёт

Первый критерий расчёта требует удовлетворения следующего равенства:

p ≤ ,

где – табличное нормативное значение предельно допустимого среднего давления в подшипнике;

P – расчётное значение среднего давления.

Такая проверка отражает степень износостойкости подшипника.

Другой критерий, требующий выполнения условия:

P*v ≤ ,

где v – скорость скольжения, м/с,

отражает тепловую напряжённость.

Величины p и pv не отражают влияние целого ряда важнейших факторов (качество поверхности, степень износа и т.д.) на работоспособность объекта расчёта, что и заставляет инженеров сам расчёт относить к разряду приближённых.

Значения и приводятся в справочниках, так как являются среднестатистическими для разных видов подшипников.

Момент силы трения вычисляется по формуле:

Mt =(1/2)*f*l*d2,

где f – табличный коэффициент трения, выбирается с учётом условий работы.

Расчёт тепловыделения рассчитывается так:

W=M*m*ώ= f*P*v,

Здесь скорость v также подбирается по таблицам.

Скорость, при которой возникает явление перехода граничного трения к полужидкостному, определяется по формуле Фогельполя:

v1 = P/107*c*μ*V,

где Р – нагрузка на подшипник, Н;

µ – вязкость масла (динамическая), Н*с/м2;

V = πd2l/4 – рабочий объем подшипника, м3;

с – постоянный коэффициент, назначаемый в зависимости от материалов:

— чугуны – серый 1…2;

— антифрикционный 1,5…2,5;

— для бронзы и баббита значения 2…3 и 2,5…4 соответственно.

Верхние значения принимают для самоустанавливающихся подшипников.

Выразив P через p, преобразуем формулу Фогельполя:

v1 = P/1,5*108*c*μ

Сопоставляя скорость скольжения v, коэффициент трения f, скорость скольжения v2 коэффициент трения f2, приведём формулу коэффициента трения в подшипнике:

f≈ f1 – (v/v2)*(f1 – f2)

Показатели без индекса соответствуют расчётному режиму, индекс 1 принадлежит режиму перехода от процесса граничного трения в состояние полужидкостного режима, индекс 2 присвоен показателям, принятым для перехода из полужидкостного в жидкостное трение. В свою очередь, коэффициент трения f2 определяется по формуле Фальца:

История возникновения и развития

Отсчёт истории начинается с 3500 года до нашей эры, во времена Древнего Египта, когда его жители использовали примитивные и очень эффективные на то время опорные подшипники без применения шариков. Ближе к нашему времени, в 700-м году до нашей эры, кельты достаточно активно стали применять изделия, аналогичные современным цилиндрическим подшипникам качения.

В 1490 году Леонардо Да Винчи опубликовал первый чертёж подшипника качения в мире. Отмечается тот факт, что это изобретение произвело большое впечатление в кругу специалистов этого профиля. В 1794 году он был впервые запатентован. А в 1839 году американец Исаак Баббит изобрёл специальный металлический сплав, из которого в дальнейшем изготавливались шарики. В состав этого сплава входили медь, свинец, сурьма и олово.

Большим прорывом этой области считается 1853 год, когда Филлипп Мориц Фишер создал конструкцию педального велосипеда с применением специализированных роликовых подшипников в его механизмах. Последним значимым событием стало то, что в 1883 Фридрих Фишер создал машину, которая шлифовала шарики из закалённой стали. За счёт её создания появился всемирно известный швейтфуртский подшипниковый завод, а в скором времени эта технология стала использоваться повсюду.

Основные типы

Все подшипники могут быть разделены на две основные группы – подшипники качения и скольжения. Конструкция первых состоит из

  • двух колец – внешнего и внутреннего;
  • шариков;
  • сепаратора, в котором установлены шарики.
  • Подшипники скольжения имеют следующую конструкцию:
  • внешняя обойма;
  • внутренняя обойма, выполненная из материала с низким коэффициентом трения, например, тефлон (фторопласт).

Задача, которую призваны решать подшипники любого типа – это снижение трения между вращающимся и стационарными узлами агрегата. Это необходимо для снижения потерь энергии, нагрева и износа деталей, вызываемыми силой трения.

Подшипники скольжения

Сферические подшипники скольжения

Этот узел обычно выполняют в виде массивной опоры, изготовленной из металла. В ней проделывают отверстие, куда вставляют втулку или вкладыш, выполненный из материала с низким коэффициентом трения.Для повышения эффективности работы этого узла и снижения трения в него вводят жидкую или плотную смазку. Это приводит к тому, что вал отделяется от втулки пленкой маслянистой жидкости. Эксплуатационные параметры подшипника скольжения зависят от следующих параметров:

  1. Размера элементов, входящих в этот узел.
  2. Скоростью вращения вала и размера нагрузок, приходящихся на него.
  3. Густотой смазки.

В некоторых конструкциях подшипников предусмотрена принудительная система смазки.

Подшипники качения

Внешний вид подшипника качения

В подшипниках этого типа трение скольжение подменяется трением качения. Благодаря такому решению происходит существенное снижение трения и износа.Подшипники качения имеют разнообразные конструкции и размеры. В качестве тел вращения могут быть использованы шарики, ролики, иголки.

Шарикоподшипники

Шарикоподшипники являются самым распространенным типом подшипников. Он состоит из двух колец, между которыми устанавливают сепаратор с предустановленными шариками определенного размера. Шарики перемещаются по канавкам, которые, при изготовлении тщательно шлифуют. Ведь для полноценной работы подшипника необходимо, чтобы шарики не проскальзывали, и при этом у них была существенная площадь опоры.Сепаратор, в который устанавливают шарики, обеспечивает их точное положение и исключает какой-либо контакт между ними. Производители выпускают изделия, которые укомплектованы двухрядными сепараторами.

Подшипники этого класса применяют при довольно небольших радиальных нагрузках и большом количестве оборотов рабочего вала.

Роликоподшипники

В подшипниках этого класса в качестве тел вращения применяют ролики различной формы. Они могут иметь форму цилиндров, усеченных конусов и пр. Производители освоили выпуск широкой номенклатуры роликовых подшипников с разными размерами колец и тел вращения.Конический роликоподшипник используют для работы при наличии разнонаправленных нагрузках (осевой и радиальной) и больших оборотах на валу. Конструктивно роликовый подшипник похож на шариковый. Он также состоит из двух колец, сепаратора и роликов. Размеры роликовых подшипников определены в ряде стандартов, которые имеют силу в нашей стране. Например, ГОСТ 8328-75 определяет конструкцию, маркировку и размеры подшипников с короткими роликами. А ГОСТ 4657-82 регламентирует размеры и конструкцию игольчатых подшипников. То есть на каждый вид подшипников существует свой ГОСТ.

В этих нормативных документах приведены таблицы размеров подшипников, которыми должны руководствоваться конструкторы, при проектировании таких узлов.

Кстати, для облегчения жизни проектировщиков разработаны и успешно применяются справочники подшипников, в которых изложены принципы расчетов подшипниковых узлов, указаны размеры самих изделий и сопровождающих деталей, например, размеры заглушек.

Проектирование опор скольжения

Подшипники скольжения упрощенным способом рассчитываются по нагрузке (удельной):

Также определяется значение произведения нагрузки удельной и скорости (окружной):

Полученные значения не должны превышать допустимые, приведенные в справочниках. Данный расчет соответствует полужидкому и граничному трению в подшипнике.

Металлические подшипники скольжения размеры таблица, которых приведена в ГОСТ1978-81 могут служить основным справочным материалом при проектировании.

При конструировании важно также выдержать необходимое соотношение длины и диаметра втулки

Ключевые факторы – форма, размеры, расположение канавок подвода смазки. Их размещают в ненагруженной зоне вкладыша.

Рекомендованные посадки подшипников скольжения:

  • для обеспечения режима жидкостной смазки H8/e8, H7/e8 при высоких скоростях в крупных электромоторах, турбогенераторах;
  • H7/f7 для небольших нагрузок;
  • H7/d8 при больших скоростях, но невысоком давлении;
  • H7/c8 и H8/c9 при значительных перепадах температуры.

Подшипники скольжения в силу своих преимуществ широко используются в машиностроении. Их применяют для высоких и низких оборотов валов, при особо больших и малых нагрузках, для валов больших диаметров, при ударах, вибрациях. Причем с появлением новых материалов и смазок сфера применения подшипников скольжения, только расширяется. Их устанавливают в турбины, насосы, ДВС, центрифуги, редуктора, прокатные станы, упаковочное, дозирующее и другое оборудование.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации