Подшипники качения общие сведения. Подшипники: стандарты, размеры, типы, классификация, назначение, маркировка Подшипник качения состоит

Подшипники, можно назвать как техническое устройство, которое служит в виде опоры, для вращающихся валов и осей. Подшипники способны принимать осевые и радиальные нагрузки, которые непосредственно воздействуют на вал или ось, с последующей передачей на корпус, раму или же иные части конструкции.

В тоже время, подшипник должен удерживать вал в пространстве, давать возможность валу свободно вращаться, качаться или способствовать свободному линейному перемещению и с минимальной, энергопотерей. Качество подшипника влияет на КПД (коэффициент полезного действия), работоспособность ну и конечно на долговечность самой машины.

В зависимости от принципа работы, подшипники делятся на такие типы как:

• газостатические подшипники;
• качения подшипники;
• газодинамические подшипники;
• подшипники скольжения;
• гидростатические подшипники;
• подшипники гидродинамические;
• подшипники магнитные.

Но в машиностроении, в основном, применяют подшипники качения и скольжения. Подшипник качения, состоит из двух колец и сепаратора, который и отделяет между собой кольца. По внутренней части наружного кольца и наружной части внутреннего кольца, выполнен желобок, — дорожка для качения, по которым катаются тела качения, в то время когда подшипник находиться в работе.

Классификация подшипников качения проводится на основе таких признаков:

Тела качения бывают:

• Шариковые;
• Роликовые;

По восприятию нагрузки:

• Радиальные подшипники;
• Подшипники Радиально-упорные;
• Упорно-радиальные подшипники;
• Подшипники упорные;
• Линейные подшипники;

По имеющему количеству рядов для тел качения:

• Однорядные подшипники;
• Двухрядные подшипники;
• Многорядные подшипники;

По возможной способности компенсировать имеющие перекосы валов:

• Самоустанавливающиеся;
• Несамоустанавливающиеся.

Машин, в которых бы не было вращающихся частей, очень мало. Части, такие как колеса, рычаги и барабаны, валы и оси и т.д., в любом случае присутствуют. Такими сведениями, должны обладать непременно те, кто имеет дело с автомобильным транспортом. Как уже известно, любая машина требует за собой достаточного ухода, ну и, наверное, многие, не догадываются, что опорные подшипники, в обязательном порядке нужно менять! Есть и другой вид — подшипники упорные, которые очень широко применяют в энергетике, металлургии, горнодобывающей промышленности. Особенность такого вида подшипников является конструкция, которая позволяет повысить скоростные качества, но и в тоже время, она не позволяет выдерживать более высокие нагрузки.

Упорные подшипники имеют свое целевое предназначение. Очень часто их используют в колёсах автомобилей и центрифугах, также используют в шпинделях и червячных редукторах, и не только. Радиально упорный подшипник, широко применяют в разных промышленных сферах, таких как: машиностроении и автомобилестроении, химической промышленности ну и в станкостроении. Радиально-упорный подшипник качения имеет конструкцию, которая состоит из: кольца внутреннего и наружного, тел качения. Тела качения у этого вида подшипников, могут иметь две формы, форму шара или конического ролика.

По самим телам качения, радиально-упорные подшипники, можно поделить на, роликовые (конические) и шариковые. Такой тип подшипников, отличается способностью воспринимать сразу два вида нагрузки (комбинированные нагрузки), а именно, радиальные и осевые. Максимально допустимая величина нагрузки, осевая или радиальная, зависит напрямую от угла точки соприкосновения тел качения, с дорожками качения. Наибольшее распространение, в об­ще­тех­ни­че­ских от­рас­лях, имеют од­но­ряд­ные и двух­ряд­ные, возможно использования и подшипники ша­ри­ко­вые ра­ди­аль­но-упор­ные, которые имеют че­ты­рех­то­чеч­ный кон­так­т.

Од­но­ряд­ные и двух­ряд­ные ша­ри­ко­вые подшипники ра­ди­аль­но-упор­ные, могут выпускаться как от­кры­ты­ми, так и на оборот, за­щит­ны­ми шайбами ме­тал­ли­че­ски­ми ну или кон­такт­ны­ми уплот­не­ни­я­ми. Под­шип­ни­ки, которые имеют че­ты­рех­то­чеч­ный кон­так­т, имеют разъёмные внут­рен­ни­е или наружные коль­ца и пред­на­зна­че­ны они больше для вос­при­я­тия нагрузок осе­вых. Обычно, ша­ри­ко­вые ра­ди­аль­но-упор­ные под­шип­ни­ки, сепараторы которых вы­пол­ня­ют­ из стекло-наполненного по­ли­ами­да, так­же вполне воз­мож­ны выполнение со стальным штам­по­ван­ны­м сепаратором, ну или ла­тун­ны­м точеным.

Роликовые конические радиально-упорные подшипники, имеют способность одновременно воспринимать два вида нагрузки, радиальные и осевые. Но, имеют значительно низкую допустимую частоту вращения, по отношению к подшипникам, которые имеют ролики, выполненные в виде цилиндра (цилиндрические). Способность принимать осевые нагрузки определяют углом конусности, которое имеет внешнее кольцо. При увеличении угла конусности, действующая осевая нагрузка, значительно увеличивается за счет того что радиальная уменьшается. При использовании таких подшипников категорически не допускается перекос оси вала и гнёзд опор, в которые они устанавливаются.

Роликовые подшипники радиально-упорные конические могут быть изготовлены таких типов как:

• 7000 – основная номенклатура;
• 27000 – с большим углом конусности;
• 97000 – двухрядные и
• 77000 – четырехрядные.

Типы 7000 и 27000, предназначены и применяются для восприятия осевых и радиальных нагрузок но, односторонних. Подшипники такого типа, требуют регулировку осевых зазоров и по одинокий монтаж внешних колец, не зависимо от того как при установке, так и во время процесса эксплуатации. Подшипники позволяют монтаж с предварительным натягом, но, монтаж производится при условии, что вал размещен на двух подшипниках, конических. Подшипники, принадлежащие типу 97000, имеют способность одновременно воспринимать осевые нагрузки, как двухсторонние, так и радиальные.

При необходимости изменения радиального толи осевого зазора, в подшипнике путём подшлифовывания дистанционного кольца, которое установлено посередине внутренних колец. Радиальная нагрузка, максимально допустимая превышает в 1,7 раз, по сравнению с радиальной нагрузкой у соответствующего однорядного подшипника. Радиальная осевая нагрузка подшипников такого типа, превышать 40% не должна, в отличие от неиспользованной допустимой нагрузки радиальной. Подшипники типа 77000 четырёхрядные, имеют назначение для восприятия небольших двусторонних осевых и больших радиальных нагрузок. Радиальная нагрузка такого подшипника в 3 раза превышает нагрузку у соответственного однорядного подшипника. Нагрузка осевая, превышать 20%, не должна, в отличие от неиспользованной допустимой нагрузки, радиальной.

Для конических подшипников, сепараторы изготавливаются из стали, видами штамповки или точением. По телам качения центрируют сепараторы, и придают форму конических роликов. Упорные подшипники принимают осевую нагрузку. Хорошей способностью принимать осевую нагрузку обладают, шариковые упорно одинарные подшипники, правда, что только, в одном направлении, но двойные подшипники воспринимают нагрузку, осевую, которая способна действовать в обоих направлениях. В тех случаях, когда действует комбинированная нагрузка, на подшипник, в первую очередь стоит выбирать из радиально-упорных роликовых и шариковых подшипников с коническими роликами. Тогда при этом, данная величина нагрузки осевой, воспринимаемой подшипником, полностью зависит от угла точки соприкосновения. Для повышения осевой грузоподъёмности, увеличивают угла контакта в подшипнике.

В тех случаях когда, нагрузка осевая превалирует над нагрузкой радиальной, в таких случаях стоит применять, подшипники радиально-упорные шариковые, которые имеют четырехточечный контакт, также возможно применение упорно-радиальных роликовых сферических. В тех случаях, когда возникает несоосность вала, либо корпуса, это может быть вызвано технологической погрешностью, либо прогибом валов под воздействием рабочих нагрузок, стоит применять шариковые сферические либо роликовые подшипники. Также возможен вариант применения, упорно-радиального подшипника. Для узлов, которые имеют неточности, иногда применяют радиальные шариковые подшипники, которые имеют сферическую поверхность наружного кольца, установленных в сферические отверстия корпуса.

Типы подшипников условное обозначения

Подшипник (от «под шип» ) - сборочный узел, являющийся частью опоры или упора и поддерживающий вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качение или линейное перемещение (для линейных подшипников ) с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку от подвижного узла на другие части конструкции.

То есть подшипник — это опора, которая воспринимает нагрузки и допускает относительное перемещение частей механизма в требуемом направлении.

По виду трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения.

В чем разница между подшипниками качения и подшипниками скольжения

В подшипниках качения главенствующую роль играет трение качения, т.к. трение скольжения между сепаратором и телами качения, как правило, невелико. Поэтому в подшипниках качения, по сравнению с подшипниками скольжения, наблюдаются значительно меньшие потери энергии, а также меньший механический износ.

Широкое применение подшипников качения обусловлено рядом их преимуществ по сравнению с подшипниками скольжения меньшим моментом сопротивления вращению, особенно в начале движения, а также при малых и средних частотах вращения; большей несущей способностью на единицу ширины подшипника; полной взаимозаменяемостью; простотой эксплуатации; меньшим расходом смазочных материалов и цветных металлов; более низкими требованиями к материалам и термообработке валов.

Подшипники качения

Преимущества подшипников качения

1. сравнительно малая стоимость вследствие массового производства
2. малые потери на трение и незначительный нагрев при работе
3. высокая взаимозаменяемость, что облегчает монтаж и ремонт машин при эксплуатации
4. малый расход цветных металлов при изготовлении и смазочного материала при эксплуатации
5. малые осевые размеры

Недостатки подшипников качения

1. большие радиальные размеры
2. чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам
3. большая сопротивляемость вращению, шум и низкая долговечность на высоких скоростях вращения.

Подшипники качения состоят из:

• наружного и внутреннего колец с дорожками качения,
• тел качения (шариков или роликов),
• сепараторов, разделяющих и направляющих тела качения.

Сепаратор отделяет тела качения друг от друга и удерживает их на равном расстоянии. Большое влияние на работоспособность подшипника оказывает качество сепаратора. Сепараторы разделяют и направляют тела качения. В подшипниках без сепаратора тела качения набегают друг на друга. При этом кроме трения качения возникает трение скольжения, увеличиваются потери и износ подшипника. Установка сепаратора значительно уменьшает потери на трение, так как сепаратор является свободно плавающим и вращающимся элементом. Большинство сепараторов выполняют штампованными из стальной ленты.

По наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца (на торцевых поверхностях колец упорных подшипников качения) выполняют желоба – дорожки качения, по которым при работе подшипника катятся тела качения.

В качестве тел качения используют шарики или ролики. Ролики могут быть тонкими и длинными, так называемые игольчатые ролики.

На что влияет разный тип тел качения?

Роликовые подшипники благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие радиальные нагрузки, чем шариковые.

В то же время 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.

Применение игольчатых подшипников позволяет уменьшить габариты (диаметр) при значительных нагрузках.

Виды подшипников качения

По виду тел качения

• Шариковые
• Роликовые (игольчатые, если ролики тонкие и длинные)

По типу воспринимаемой нагрузки

• Радиальные (нагрузка вдоль оси вала не допускается).
• Радиально-упорные, упорно-радиальные. Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала. Часто нагрузка вдоль оси только одного направления.
• Упорные (нагрузка поперек оси вала не допускается).
• Линейные. Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно. Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.
• Шариковые винтовые передачи. Обеспечивают сопряжение винт-гайка через тела качения.

По числу рядов тел качения

• Однорядные
• Двухрядные
• Многорядные

По чувствительности к перекосам (по способности компенсировать несотносность вала и втулки):

• несамоустанавливающиеся, допускающие взаимный перекос колец до 8′ .
• самоустанавливающиеся , допускающие взаимный перекос колец до 4º .

По материалу тел качений:

• Полностью стальные
• Гибридные (стальные кольца, тела качения неметаллические. Как правило, керамические)

При покупке подшипника также следует учитывать нагрузочную способность (или габариты) и точность подшипника.

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

СМАЗЫВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

способы подведения

Подшипники скольжения

Достоинства подшипников скольжения

1. надежно работают в высокоскоростных приводах
2. хорошо воспринимают ударные и вибрационные нагрузки (большая площадь поверхности и демпфирование масляного слоя)
3. имеют небольшие радиальные размеры
4. допускают установку на шейки коленчатых валов
5. имеют относительно простую конструкцию

Недостатки подшипников скольжения

1. сравнительно большие осевые размеры
2. требуют постоянного контроля за наличием и качеством смазки
3. имеют значительные потери на трение в период пуска и при плохой смазке.

Чаще всего, подшипник скольжения состоит из корпуса с цилиндрическим отверстием, куда вставляется втулка из материала с антифрикционными свойствами. В такой конструкции. обычно, предусмотрена также система смазки, которая обеспечивает поступление смазочного материала в зазор между валом и втулкой подшипника.

Рабочие зазоры в подшипниках, работающих со смазкой, рассчитываются на основе гидродинамической теории. При этом, находится минимальная толщина слоя смазки в микрометрах, температура и давление в этом слое, а также расход смазочного материала. Подшипники различной конструкции, с различными значениями скорости вращения цапфы и в разных условиях эксплуатации могут характеризоваться различными типами трения, которое может быть сухим, граничным, гидродинамическим или газодинамическим. Следует заметить, что даже подшипники с гидродинамическим трением при пуске механизма некоторое время работают в режиме граничного трения.

Смазка относится к числу основных факторов, определяющих надежность и срок службы подшипника. Функцией смазки является: обеспечение минимального трения между подвижными частями, отвод избыточного тепла, защита от неблагоприятных внешних факторов. При этом, смазка может быть: жидкой (синтетические и минеральные масла или вода для подшипников из неметаллических материалов); пластичной (смазки с использованием литиевого мыла или сульфоната кальция); твердой (дисульфид молибдена, графит и пр.); газовой (азот или инертные газы). Самыми высокими эксплуатационными параметрами обладают самосмазывающиеся пористые подшипники, которые изготовлены по технологии порошковой металлургии. Такой пористый подшипник, будучи пропитанным маслом, в процессе работы нагревается и смазка выдавливается из пор в рабочий зазор на трущиеся поверхности. В нерабочем состоянии такой подшипник остывает и смазка снова уходит в его поры.

В зависимости от допустимого направления рабочих нагрузок, подшипники разделяют на осевые (упорные) и радиальные.

http://megaobuchalka.ru/5/20226.html

http://www.studmed.ru/docs/document27178?view=9

Наиболее распространенные радиальные подшипники используется в механизмах с прямозубыми шестернями, в которых нет осевых нагрузок. Шариковые подшипники при одинаковых размерах и большей частоте вращения имеют наименьшие трение. Пример: 305 подшипник шариковый радиальный выпускаются по .

Радиально-упорный шариковый подшипник

В передачах, где вместе с радиальной нагрузкой присутствует осевая нагрузка, устанавливаются радиально упорные подшипники. Пример: 36206 подшипник шариковый радиально упорный ГОСТ 3478-79

Роликовый подшипник

Роликовые подшипники способны выдерживать большую нагрузку по сравнению с шариковыми. Поэтому при выборе подшипника учитываются нагрузки воспринимаемые подшипниками. Пример: 2209 подшипник роликовый радиальный однорядный без бортов на наружном кольце ГОСТ 3478-79.

Двухрядный роликовый подшипник

Для тяжело нагруженных передач применяют , который работает с большими нагрузками. Увеличенный коэффициент трения двух рядных подшипников не позволяет работать при больших оборотах. Пример: 3182108 роликовый двухрядный подшипник без внешнего кольца .

Узлы, где из-за больших габаритов установка роликовых подшипников невозможна, устанавливают игольчатые подшипники. Конструктивно подшипники выпускаются со штампованной наружной обоймой, шейка вала играет роль внутренней обоймы, в отдельных случаях подшипник состоит из набора роликов, которые устанавливаются в корпусе. Пример: подшипник НК 121610 с одним наружным штампованным кольцом .

В косозубых передачах устанавливаются шариковые, а в передачах с коническими шестернями конусные подшипники. Устанавливаются подшипники в паре зеркально. Способ установки зависит от направления нагрузки и крепления в корпусе подшипника и на валу. Угол конуса в конических подшипниках определяется от расчетной нагрузки. Пример: 7208 подшипник роликовый с коническими роликами одинарный ГОСТ 3478-79.

Модификация таких подшипников — ступичные подшипники автомобилей , работающие при ударных нагрузках и больших оборотах. Долголетний опыт эксплуатации автомобилей без замены подшипников говорит о прочности и долговечности ступенчатых подшипников. Пример: подшипник ступицы роликовый конический номер в каталоге производителя 4Т-32309 производитель NTN-SNR устанавливаются на ступицы автомобилей MAN, Iveco, DAF, MMC Truck.

Упорные подшипники устанавливаются при больших нагрузках на ось и небольших оборотах. Выпускаются такие подшипники одно и двух рядные, шариковые или роликовые. Применяются только совместно с другими подшипниками. Пример: 8107 подшипник упорный шариковый ГОСТ 3478-79.

Сферические подшипники

Сферические подшипники устанавливают в механизмах, где невозможно обеспечить точность установки подшипников в подшипниковых опорах. Конструкция подшипников допускает смещение относительно друг друга внутренней и наружной обоймы. Наружная обойма подшипников с внутренней стороны не имеет канавок, а выполнена в форме сферы, которая не препятствует повороту наружной обоймы на небольшой угол. Другое название этих подшипников самоустанавливающиеся подшипники или самоцентрирующиеся подшипники. Пример: 1210 подшипник шариковый сферический двухрядный с цилиндрическим отверстием внутреннего кольца .

Термостойкие подшипники

Для отдельных узлов, работающих при постоянной температуре +1000С и выше, выпускают специальные высокотемпературные подшипники, которые имеют зазоры с учетом температурных расширений. Материал для изготовления подшипников работающих в агрессивных средах и высоких температурах выбирается из жаростойких сталей или изготавливают подшипники из нержавеющей стали. При переменной температуре с большим перепадом значений применяются керамические подшипники, у которых нет температурных расширений. Пример: подшипник 32008 X1WC керамический конический роликовый.

Валы, в насосных установках для перекачки жидкостей с температурой близкой к температуре кипения, увеличиваются в длину за счет температурных расширений. В таких механизмах устанавливают плавающие подшипники. Для этого один подшипник фиксируют в корпусе, а другой подшипник крепят на валу. При увеличении или уменьшении длинны вала подшипник сдвигается на величину температурного расширения вала.

Скоростные подшипники

Скорость вращения это одна из основных характеристик работы подшипника. Существует зависимость, чем подшипник больше, тем меньше допустимые обороты.

Поэтому высокоскоростные подшипники имеют небольшие габариты и устанавливаются в медицинской технике, электротехнике. Миниатюрные подшипники с размерами до 30мм выпускают для приборостроения, робототехники, стоматологического оборудования. Самый маленький подшипник имеет размеры внутренней диаметр обоймы 1 мм и шириной 1,6 мм, номер 1006094 подшипник шариковый радиально упорный однорядный .

На шпиндели станков для получения точности и чистоты обработки деталей устанавливаются спереди шпиндельные подшипники, которые регулируются за счет конического отверстия внутренней обоймы. Пример: 3182116 подшипник роликовый радиальный с коническим отверстием с бортами на внутреннем кольце .

Высокоточные подшипники

Для изготовления инструментов, в точном машиностроении и других областях применяются прецизионные подшипники. К этим подшипникам повышенные требования к допустимой скорости вращения, точности, вибрации, шуму. Они относятся к высокооборотистым подшипникам.

Закрытые подшипники

Где невозможно обеспечить защиту подшипника от грязи и инородных тел применяются подшипники с закрытого типа. Закрытые подшипники выпускают с защитой с одной стороны. Пример 60305 подшипник шариковый радиальный однорядный с защитной шайбой с одной стороны .

С двух сторон 80206 подшипник шариковый однорядный радиальный с защитой с двух сторон ГОСТ 7242-81. С сальниковым уплотнением 180207 подшипник шариковый однорядный радиальный с уплотнениями . Подшипники, закрытого типа поставляются с заводской смазкой, обеспечивающей долговечность работы подшипника.

Фланцевые подшипники

Фланцевые подшипники (корпусные) встроены в узел механизма. Достоинство такого подшипника в сокращении срока замены, уменьшении простоя, но при этом цена такого подшипника выше. Подшипники с фланцем изготавливаются по типоразмерам и применяются в автомобилестроении. Пример: 480205 подшипник шариковый радиальный однорядный с двумя уплотнениями с широким внутренним кольцом и сферической наружной поверхностью наружного кольца применяется ведущий вал снегохода Тайга.

Подшипники скольжения применяются в машиностроении, автомобилестроении, при изготовлении узлов гребных винтов на кораблях. Способны выдерживать большие нагрузки при больших оборотах, плавность и точность хода. Обязательное условие эксплуатации наличие смазки. К разновидностям этих подшипников относятся шарнирные подшипники или шаровые подшипники применяются в рулевых тягах автомобилей. Пример: подшипник ШСШ25К подшипник шарнирный подвижный с канавкой для смазки.

Опорные подшипники

В узлах механизмов, с большими статическими и динамическими нагрузками при маленьких оборотах применяются опорные подшипники. Пример опорного подшипника саленблок автомобиля.

Для линейных перемещений узлов в механизмах, где не возможно применение подшипников качения, к примеру, каретки токарных станков, используются линейные подшипники.

ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

Лекция 10

ЧЕВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

А.М. СИНОТИН

Кафедра технологии и автоматизации производства

Подшипники качения Общие сведения

Подшипник качения представляет собой готовый узел, основным элементом которого является тела качения – шарики или ролики, установленные между кольцами и удерживаемые на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором (рис. 1).

1- наружное кольцо; 2- внутреннее кольцо; 3 - шарик; 4 - сепаратор.

Рисунок 1 – Шариковый однорядный радиальный подшипник

В процессе работы тела качения перекатываются по беговым дорожкам колец, одно из которых в большинстве случаев неподвижно. Распределение нагрузки между несущими телами качения неравномерно (рис. 2) и зависит от величины радиального зазора в подшипнике и от точности геометрической формы его деталей.

Рисунок 2 – Схема распределения нагрузки между телами качения в подшипнике

Рисунок 3 – Блок зубчатых колец на игольчатых подшипниках без колец

В отдельных случаях для уменьшения радиальных размеров подшипника кольца отсутствуют (рис.3) и тела качения перекатываются непосредственно по цапфе и корпусу. Подшипники качения стандартизованы и изготовляются в массовом производстве специализированными заводами.

Достоинства:

сравнительно малая себестоимость вследствие массового производства подшипников;

малые потери на трение и незначительный нагрев. Потери на трение при пуске и установившемся режиме работы практически одинаковы;

высокая степень взаимозаменяемости, что обеспечивает монтаж и ремонт машин, приборов;

более высокая точность вращения;

малый износ;

менее чувствительны к изменению температуры окружающей среды;

хорошо работают при отсутствии смазки и обладают высокой стабильностью момента трения;

малый расход смазки;

не требуют особого внимания и ухода;

Недостатки:

увеличение веса и габаритных размеров конструкции;

необходимость дополнительных деталей для крепления их в корпусе и на валу;

специфический шум от перекатывания шариков (особенно при больших скоростях);

высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие большой жесткости конструкции подшипника;

малонадежны в высокоскоростных приводах из-за чрезмерного нагрева и опасности разрушения сепаратора от действия центробежных сил;

сравнительно большие радиальные размеры;

Применение

Во всех отраслях машиностроения широко применяются опоры с применением подшипников качения. Полиграфическое оборудование не является исключением. Применение подшипников качения позволило заменить трение скольжения трением качения. При этом коэффициент трения снижается до 0,0015 – 0,006 * .

Основные типы подшипников качения

На рис. 4 изображены основные типы подшипников качения. По форме тел качения они разделяются на шариковые и роликовые (цилиндрические, конические, витые, игольчатые и т.д.), по направлению воспринимаемой нагрузки – на радиальные, упорные и радиально-упорные.

1– шариковый радиальный; 2 – шариковый сферический (самоустанавливающийся); 3 - шариковый радиально-упорный; 4- роликовый радиальный; 5 - роликовый радиально-упорный (конический); 6 - роликовый сферический (самоустанавливающийся); 7 - игольчатый радиальный; 8 - шариковый упорный (простой и самоустанавливающийся)

Рисунок 4 – Основные типы подшипников качения

Радиальные шариковые подшипники – наиболее простые и дешевые. Они допускают небольшие перекосы вала (до ¼ и ½°) и могут воспринимать осевые нагрузки в пределах 70% от неиспользованной радиальной. Эти подшипники наиболее распространены в опорах полиграфического оборудования.

Радиальные роликовые подшипники благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые (в среднем на 70-90%). Однако они совершенно не воспринимают осевые нагрузки и не допускают перекоса вала. При перекосе вала ролики начинают работать кромками и подшипник быстро разрушается. Аналогичное сравнение можно провести и между радиально-упорными шариковыми и роликовыми подшипниками.

Самоустанавливающиеся шариковые и роликовые подшипники применяются в тех случаях, когда ожидается значительный перекос вала (до 2-3°). Они имеют сферическую поверхность наружного кольца, а роликам придается бочкообразная форма. Эти подшипники допускают небольшие осевые нагрузки – до 20% от неиспользованной радиальной.

Применение игольчатых подшипников позволяет уменьшить габариты (по диаметру) при значительных перегрузках.

Большое влияние на работоспособность подшипника оказывает качество сепаратора. Сепараторы разделяют и направляют тела качения. В подшипниках без сепаратора тела качения набегают друг на друга. При этом, кроме трения качения, возникают трение скольжения, увеличиваются потери и износ подшипника. Установка сепаратора значительно уменьшает потери на трение, т.к. сепаратор является свободно плавающим и вращающимся элементом.

Подшипники играют важную роль в современной механике. Примитивные аналоги этого механизма были известны ещё до нашей эры. Внешне такие механизмы смутно напоминали современные подшипники, но конструктивные сходства присутствовали. Об этом свидетельствуют находки с самых разных частей света. Современные подшипники активно применяются в различных сферах, существенно облегчая жизнь человека. Для чего нужны данные механизмы, и какие сферы и области применения подшипников Вы можете узнать в этой статье.

Типы и виды подшипников

Задача данного механизма - обеспечить равномерное движение вращательного характера, при этом снизить уровень трения между поверхностями. Существуют различные виды и типы подшипников. В зависимости от силы трения различают подшипники скольжения и качения. По названию, примерно можно понять, в чем их разница. Подшипники скольжения работают благодаря скользящим элементам, а качения - катящимся. Скользящими элементами в подшипниках могут выступать валы и планки, а катящимися элементами - цилиндры, ролики или различные шарики.

Каждый вид подшипника подразделяется на разные типы в зависимости от различных характеристик. Чтобы примерно иметь представление, о чем идет речь, приведем несколько примеров типов подшипников качения и скольжения. Подшипники качения подразделяются на роликовые и шариковые. Роликовые, в свою очередь, делятся на цилиндрические, игольчатые, конические и множество других. Подшипники скольжения можно поделить на радиальные, упорные и радиально - упорные.

Применение подшипников качения

Как уже было сказано, основными конструктивными элементами подшипников качения являются ролики и шарики. Конструкция таких подшипников позволяет поддерживать различные валы, оси механизмов и деталей, которые находится в движении.

Сферы и области применения подшипников чрезвычайно важны. Например, такие механизмы незаменимы в изготовлении различных транспортных средств и механизмов. Рассмотрим некоторые сферы и области применения подшипников качения.

1. Производство оборудования. Подшипники качения применяют в оборудовании для разных видов промышленности, например, для пищевой промышленности. Такие механизмы позволяют повысить производительность и более рационально распределить ресурсы.
2. Сталелитейная промышленность и цветная металлургия. Подшипники используют на различных этапах производства. Они имеют высокую механическую стойкость и поэтому не бояться ударных нагрузок.
3. Автомобилестроение, авиация. Например, шариковые подшипники отлично себя проявили в случаях, когда нагрузки имеют постоянный характер и средние нагрузки. Роликовые подшипники применяются, если нагрузки значительно выше.
4. Производство бытовой техники. Часто используют игольчатые подшипники, так как онихороши в использовании с объектами небольших размеров.

Применение подшипников скольжения

Подшипники скольжения различаются от подшипников качения, но сферы их применения схожи. Такие подшипники активно применяются для изготовления различного оборудования, железнодорожной техники, в автомобилестроении, авиационной промышленности. Особенно популярны радиальные подшипники скольжения.

К сферам и областям применения подшипников скольжения также можно отнести технику для сельского хозяйства и строительную технику. Такие подшипники активно применяют в случаях, где существует вероятность высоких ударных нагрузок и неблагоприятных природных условий.

Безусловно, на современном этапе развития любой промышленности невозможно обойтись без применения подшипников. Эта сфера активно развивается во многих странах мира, в том числе и в Украине.