Подшипники скольжения и качения

 

технолог литейного производства

Опоры вращающихся осей и валов называются  подшипники. Подшипники служат также для поддержания различных  деталей, вращающихся на осях.  По виду трения различают подшипники  скольжения, в которых опорная поверхность  оси или вала  скользит по рабочей поверхности подшипника; подшипника качения, в которых используется трение качения благодаря установке шариков или роликов между опорными  поверхностями оси или вала  и подшипника.

По направлению действия воспринимаемой нагрузки подшипники делят на радиальные, воспринимающие  радиальные нагрузки; на упорные, воспринимающие от вала только осевые нагрузки; на радиально-упорные, воспринимающие одновременно радиальные и осевые нагрузки.

 

Подшипники скольжения

Подшипники скольжения имеют  следующие преимущества: малые размеры, возможность применения разъемных подшипников, высокую частоту вращения (100 000 об/мин и более), возможность  работы в воде и других  агрессивных средах, а также при вибрационных и ударных  нагрузках. К недостаткам  подшипников скольжения относятся высокие потери потери на трение и в  связи с этим пониженный КПД, необходимость систематического наблюдения и непрерывной  смазки, неравномерный износ подшипника и цапфы, применение для изготовления подшипников дорогостоящих материалов, относительно большая длина цапфы и вкладыша.

Подшипник  скольжения в большинстве случаев состоит из  корпуса и помещенных в нем вкладышей, на которые  непосредственно опирается ось и вал. Корпус обычно изготавливают из чугуна, вкладыши для уменьшения трения изготовляют  из материалов, которые в паре с цапфой вала имеют малый  коэффициент трения,.

Коэффициент трения f при смазке

Для стали по чугуну и пластмассе                             0,15-0,20

По антифрикционному чугуну, бронзе                 0,10-0,15

По баббиту                                                                   0,06-0,10

Различают неразъемные подшипники скольжения и разъемные.

На рис.1., а дана конструкция неразъемного подшипника скольжения, состоящего из корпуса 1 и вкладыша 2 (втулки); на рис 1 б – конструкция разъемного подшипника,  состоящего из корпуса подшипника 1, крышки подшипника 2, вкладыша верхнего 3 и вкладыша нижнего 4. Крышка крепится шпильками или болтами.

 

Неразъемные подшипники проще  по конструкции и дешевле разъемных, но они неудобны при монтаже осей и валов. Разъемные подшипники удобны при монтаже,  допускают регулировку зазоров путем  сближения крышки и корпуса.

Подшипники качения

Подшипники качения по сравнению с подшипниками  скольжения имеют следующие преимущества: малый коэффициент трения, большую грузоподъемность при меньшей  ширине подшипника, незначительный расход  смазочных материалов,  взаимозаменяемость, простоту монтажа,  ухода и обслуживания.

Изображения взяты  из открытого источника яндекс.картинки

  К недостаткам относятся значительно меньшая долговечность при больших частотах вращения и при больших нагрузках, ограниченная  способность  воспринимать ударные нагрузки, большие наружные диаметры по сравнению с подшипниками скольжения.

По форме тел качения подшипники качения делят на шариковые и роликовые. Ролики могут быть цилиндрические короткие, цилиндрические длинные,  витые, игольчатые, бочкообразные и конические.

По числу рядов тел качения  различают однорядные,  двухрядные и четырехрядные подшипники.

По способу компенсации перекосов вала подшипники делят на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся (со сферической внутренней поверхностью наружного кольца у радиальных подшипников).

По  направлению воспринимаемой нагрузки изготовляют радиальные, радиально-упорные и упорные подшипники.

По радиальным габаритам при одинаковом  внутреннем  диаметре  подшипники делят   на следующие  серии: сверхлегкие, особолегкие, легкие, средние, тяжелые; по ширине подшипника различают узкие,  нормальные, широкие и особоширокие.

   Маркировка подшипников

Маркировка подшипников качения отражает (возможно нынешняя маркировка другая, изменилась), основные  параметры и конструктивные особенности подшипников. Обозначения наносят на торец колец подшипников. Первые две цифры, считая справа налево, обозначают  внутренний диаметр подшипника.  Для подшипников с внутренним  диаметром от 20 до 495 мм эти две цифры следует  умножать на 5,  чтобы получить  фактический внутренний  диаметр в мм. Для подшипников  с диаметром  20 мм  принято следующее обозначение  внутреннего  диаметра:

Маркировка                                       00    01   02    03

Фактический диаметр, мм             10    12   15    17

Третья цифра справа указывает серию подшипника по диаметральным размерам и ширине.  Принято следующее обозначение: 1- особо легкая серия;2-легкая серия; 3- средняя серия; 4- тяжелая серия; 5-легкая широкая серия; 6- средняя широкая серия.

 

технолог литейного производства

Изображения взяты  из открытого источника яндекс.картинки

   Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника. Приняты следующие обозначения типов: 0- радиальный шариковый однорядный; 1- радиальный шариковый двухрядный  сферический; 2-  радиальный с короткими  цилиндрическими роликами; 3-  радиальный двухрядный сферический с бочкообразными роликами; 4-  радиальный роликовый с длинными  цилиндрическими роликами  и игольчатыми; 5- радиальный с витыми роликами; 6- радиальноупорный шариковый; 7 – роликовый конический, радиально-упорный; 8- упорный шариковый; 9 – упорный           роликовый.

Пятая и шестая цифра справа характеризуют  конструктивные особенности подшипника.

Седьмая цифра справа обозначает серию подшипника по  ширине.

Выбор подшипников  качения

При выборе типа и размеров шарико- и роликоподшипников табл2 необходимо учитывать  следующие факторы:

шариковые радиальные подшипники

 Величину и направление нагрузки (радиальная, осевая, комбинированная);

Характер нагрузки (постоянная, переменная, ударная);

Частоту вращения кольца подшипника;

 однорядные цилиндрические ролики

  Необходимую долговечность (желаемый срок службы, выраженный в часах или миллионах оборотов);

шариковые упорные

  Окружающую среду ( температуру, влажность, кислотность и т.п.);

Особые требования к подшипнику, предъявляемые  конструкцией узла машины или механизма (необходимость  самоустанавливаемости подшипника в опоре с целью компенсации перекосов вала или корпуса,  обеспечение перемещения вала в осевом направлении и т.п.).

однорядные цилиндрические ролики

Следует отдавать предпочтение подшипникам класса  )  или 6  по сравнению  с подшипниками более высоких классов.

роликовые радиальные подшипники

   Подшипники выбирают в следующем порядке:

— намечают тип подшипника, исходя из  условий эксплуатации и конструкции  конкретного  подшипникового механизма;

— определяют типоразмер  подшипника в зависимости от величины  и направления действующих нагрузок, частоты вращения и требуемого срока службы;

— назначают класс точности подшипника с учетом  требований к точности вращения механизма; если особых требование нет,  принимают нормальный класс 0.

Исходя из действующих  радиальных и осевых нагрузок, вычисляют приведенную нагрузку, которая, будучи приложена к подшипнику при вращении внутреннего кольца и  неподвижном наружном кольце, обеспечила бы такую  же долговечность, какую достигает подшипник в действительных условиях нагружения и  вращения.

По приведенной нагрузке,  частота вращения подшипника к требуемому сроку службы рассчитывают необходимую  грузоподъемность,  являющуюся основной характеристикой  подшипника. По найденной  динамической  грузоподъемности по соответствующему ГОСТу выбирают  конкретный типоразмер подшипника и его габаритные размеры.

Используемая литература;

«Общетехнический справочник»   Е.А. Скороходов

 

технолог литейного производства



Эти материалы будут вам интересны: