Подшипник качения что это

Подшипники качения

В зависимости от характера взаимодействия подвижных и неподвижных элементов подшипника различают подшипники скольжения и качения.

Рассмотрим подробнее устройство, разновидности, особенности подшипников качения.

Классификация подшипников качения

В зависимости от формы тел качения различают подшипники:

По числу рядов различают подшипники:

По возможности самоустановки:

По направлению воспринимаемой нагрузки:

Устройство подшипников качения

Передача усилий от вала на опоры осуществляется через тела качения.

Осевые и радиальные нагрузки

В зависимости от типа, подшипники способны воспринимать радиальные и осевые нагрузки.

Радиальной называют нагрузку, направленную в радиальном направлении, то есть от центра к наружному диаметру.

Осевой называют нагрузку, действующую в направлении оси вала.

Основные типы подшипников

Типы и конструктивные исполнения подшипников стандартизованы в ГОСТ 3395-89.

Шарикоподшипники

Однорядные радиальные шариковые подшипники

Подшипники этого типа предназначены для восприятия нагрузки в радиальном направлении.

За счет размещения шариков в желобе шариковые подшипники способны воспринимать кратковременную осевую нагрузку.

Благодаря точечному контакту между обоймой е телами качения подшипник обладает наименьшим трением и подходит для высоких частот вращения.

Двухрядные радиальные шариковые подшипники

Обладают повышенной грузоподъемностью по сравнению с однорядными подшипниками, но требуют более точной установки.

Двухрядные шариковые сферические подшипники

Самоустанавливающиеся подшипники, применяют в конструкциях где возможны смещения осей подшипников друг относительно друга или в случае отсутсвия возможности обеспечения соосности подшипников.

Обладают меньшей грузоподъемностью по сравнению с несамоустанавливающимися шариковыми подшипниками.

Шариковые радиально-упорные подшипники

Радиально-упорные подшипники предназначены для восприятия как осевых, так и радиальных усилий.

Одиночную установку шарикового радиально-упорного подшипника применяют редко, только в том случае если осевая нагрузка всегда действует только в одном направлении. Обычно шариковые радиально-упорные подшипники устанавливают парно, с затяжкой внутренних или внешних обойм.

Однорядные шариковые упорные подшипники

Предназначены для восприятия осевой нагрузки, действующей в одном направлении. Радиальную нагрузку воспринимать не могут.

Двухрядные шариковые упорные подшипники

Способны воспринимать осевую нагрузку, действующую в обоих направлениях. Частота вращения ограничена величиной центробежных сил, под действием которых шарики могут смещаться за пределы беговых канавок.

Упорно-радиальные шариковые подшипники

Способны воспринимать, как осевые, так и радиальные нагрузки.

Роликоподшипники

Телом качения в подшипниках этого типа являются ролики, поверхности ролика и обоймы контактируют по линии (если считать их абсолютно твердыми). Роликовые подшипники обладают большей грузоподъемностью, чем шариковые.

Радиальные роликовые подшипники

Подшипники с длинными роликами отличаются меньшими габаритами в радиальном направлении и большей несущей способностью.

Подшипники с витыми роликами обладают меньшей несущей способностью, но повышенной упругостью.

Игольчатые подшипники

Особый вид роликовых подшипников с длинными роликами малого диаметра. Игольчатые подшипники предназначения для восприятия очень высоких радиальных нагрузок при небольших частотах вращения.

Двурядные подшипники с бочкообразными роликами

Самоустанавливающиеся роликовые подшипники. Отличаются от шариковых сферических повышенной грузоподъемностью как в радиальном так и в осевом направлении.

Конические радиально упорные подшипники

Конические подшипники используют при высоких радиальных и осевых нагрузках. Угол конуса наружной беговой дорожки составляет 20-30 градусов. Осевое усилие вызывает высокие нагрузки на ролики.

Частота вращения конических подшипников ограничена, они требуют точно установки, для чего могут использоваться регулировочные шайбы, прокладки.

Увеличение угла конуса наружной беговой дорожки позволяет увеличить допускаемую осевую нагрузку.

Упорные подшипники с цилиндрическими роликами

Состоят из колец, роликов и центрирующего сепаратора. Упорные цилиндрические подшипники применяют при низких частотах вращения и высоких нагрузках.

Упорные с коническими роликами

Телом качения являются ролики, вершины которых сходятся на оси подшипника.

Сфероконические упорные

Обозначение подшипников качения

Рассмотрим обозначения стандартизированных подшипников.

Обозначение подшипников по ГОСТ

Обозначение состоит из набора цифр, каждая из которых указывает на ту или иную техническую характеристику.

Для обозначений подшипников с внутренним диаметром до 10 мм используется следующая схема:

Подшипники с внутренним диаметром более 10 мм обозначают следующим образом:

Расшифровку обозначения удобно проводить справа налево.

Первые две цифры справа обозначают внутренний диаметр подшипник. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5. Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру.

Для подшипников с внутренним диаметром от 10 до 20 указываются следующие цифры.

Третья цифра для подшипников с диаметром больше 10 указывает на серию диаметров. При внутреннем диаметре меньше 10 третей цифрой указывается 0.

Четвертая цифра обозначает тип подшипника.

Пятая и шестая цифра указывает на конструктивные особенности подшипника.

Конструктивные исполнения подшипников указаны в ГОСТ 3395 Подшипники качения. Типы и конструктивные исполнения Седьмая цифра справа обозначают серию по ширине:

Нули в левой части обозначения могут опускаться (не указываться).

Примеры обозначения подшипников по ГОСТ

Рассмотрим пример обозначения радиального шарикоподшипника с внутренним диаметром 30 мм, сверхлегкой серии диаметров 9, нормальной серии ширин 1.

Расшифруем обозначение подшипника 2007108, расшифровку будем проводить справа налево.

Получается, что обозначение 2007108 имеет роликовый конический подшипник серии диаметров 1, серии ширин 2.

Подшипник 107, для расшифровки удобнее записать 0 00 0 107.

Обозначение подшипников по ISO/DIN

Обозначение импортных подшипников основано на тех же принципах, что и обознчаение по ГОСТ.

Если расшифровывать обозначение справа налево, первая цифра (или первые две цифры) указывает на внутренний диаметр. Для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм указывается цифра диаметра, разделенная на 5.

Для подшипников с диаметром меньше 10 указывается одна цифра, соответствующая внутреннему диаметру. Соответствие цифр диаметрам подшипников от 10 до 20 указано в таблице.

После обозначения может указываться суффикс, свидетельствующий о наличии конструктивных особенностей, например:

Перед базовым обозначением может находится префикс, указывающий на тип и профиль подшипника, например:

Источник

Виды подшипников качения (ПШК): характеристики, применение, маркировка, размеры, достоинства и недостатки

Так именуются ПШК, служащие опорой для вращающихся валов и деталей, и функционирующие по принципу качения. Продукция подразделяется на много типов, отличающихся конфигурацией, параметрами и назначением.

В данном обзоре представлены основные разновидности, информация о классификации, назначении и некоторые важные правила при установке подшипников качения. Со всеми существующими размерами, допусками и посадками, методикой расчета можно ознакомиться в специализированных справочниках и сборниках ГОСТ, где представлены таблицы параметров, схемы и фото всех модификаций.

Для условного обозначения используется 7 цифр индекса и вспомогательные информационные знаки, по которым можно классифицировать деталь. Цифровые символы показывают разновидность, наличие проточки для упорных колец, шайб для защиты ПШК. В начале индекса артикула буквенные или цифровые показатели класса точности, показателя трения и зазора.

Справа, после основного индекса, указаны обозначения в цифрах или буквах, свидетельствующие об отличии в применяемых исходных материалах для производства, конструктивные особенности, качество обработки покрытия, требования по уровню шума, вибрирования, типы и сорта смазки, используемой для закладки, специальной термической обработке некоторых компонентов.

Что такое подшипники качения и для чего они нужны

Изделия представляют собой две кольца, являющиеся внешней и внутренней обоймой, или опорной частью, компонентов качения, сепаратора, который их разделяет, удерживает на одинаковом расстоянии и направляет.

По верхней поверхности малой и внутренней части большой обоймы проточены специальные канавки или дорожки. У упорных ПШК желобки выполнены на торцах. Для снижения габаритов, увеличения точности и степени жесткости, в ряде узлов механизмов применяются специально разработанные совмещенные опоры. В этом случае желобки для шариков или роликов протачиваются на валу или на поверхности корпуса, в который планируется установка.

Есть типы, которые функционируют без сепаратора. У них увеличенное количество деталей, повышенная грузоподъемность, но значительно ниже предельные параметры частоты вращения из-за увеличенного момента сопротивления, возникающего в трущихся, неразделенных шариках.

Основное отличие подшипников качения от скольжения заключается в пониженном расходовании энергии на трение и уменьшении эксплуатационного износа. В закрытых изделиях практически не требуется замена смазки и другие виды обслуживания, даже при интенсивной эксплуатации. Открытые детали достаточно чувствительны к попаданию мусора и посторонних предметов, это приводит к нарушению работоспособности и преждевременному выходу из строя или полному разрушению.

Классификация подшипников качения, маркировка, преимущества и недостатки, схемы

Группирование на классы производится по ряду отличительных особенностей и технических характеристик:

Большое значение имеет класс точности подшипника качения, являющийся важным критерием отбора при производстве механизмов и агрегатов с жесткими требованиями нормативов, условий эксплуатации.

По форме тел

Число рядов

По этому показателю ПШК подразделяются на:

Способ компенсации перекашивания вала

Способность восприятия нагрузки в предпочтительном направлении

Отличительные особенности и характеристики элементов в основном различаются способностью выдерживать разные типы давления во всех направлениях, а также моментальные воздействия. Более детальные особенности даны ниже в разделе о назначении. Маркировка обозначена цифрой в скобках.

Размеры при одинаковом внутреннем диаметре

По этому параметру ПШК распределяются на серии, в индексе маркировки ее обозначает цифра 3, в скобках:

Ширина при сопоставимом размере внешней обоймы

По этому показателю изделия классифицируются в зависимости от степени грузоподъемности и способности выдерживать осевой прессинг. Более расширенная конструкция выносливее воспринимает вибрацию и биение вала:

Монтаж подшипников качения

Конструктивные особенности ПШ, валов и корпусных деталей, которые выступают опорной частью сборного узла, должны обеспечивать удобство при монтаже каждого компонента, соблюдение предписанных допусков и технологических зазоров для заданной работоспособности механизма и всего агрегата в целом.

Монтаж производится без необходимости подгонки и дополнительной механической обработки. Если же потребность в корректировке возникает, есть вероятность нарушения должного функционирования в будущем при большой нагрузке.

Когда предусмотрен посадочный натяг, ПШ монтируется на вал и в корпусную деталь предварительно, а полное соединение всего узла выполняется при помощи посадочных поясов с предусмотренными зазорами. Сборка значительно усложняется, когда необходима посадка с натягом одновременно на валу и в корпусном элементе.

Для фиксации часто применяются кольцевые стопоры. Все усилия для установки следует производить при помощи приспособлений или гидравлических прессовых механизмов, оборудованных оправками и устройствами для недопущения перекоса.

Если оправки для монтажа отсутствуют, а необходима установка ПШК с натягом, можно использовать молоток, желательно с медным набалдашником, и обязательно демпфирующую прокладку или направляющую трубу. Удары наносятся равномерно, нельзя допускать осевого перекашивания обойм, может произойти повреждение посадочного места, которое чревато сокращением срока эксплуатации и разрушению детали.

Смазка для подшипников качения, как выбирать перед сборкой

В зависимости от условий эксплуатации и конструкции сборного механизма могут применяться различные составы, от масел до консистентных составов.

Основные требования к смазке:

Все основные рекомендации для каждой серии прописаны подробно в ГОСТ и технологических инструкциях, которые следует тщательно изучить перед началом монтажа.

Назначение и выбор шариковых подшипников качения

Особенности и типы роликоподшипников

Хотя роликовые ПШ работают при более низких оборотах вала, чем шариковые, грузоподъемность у них выше на 50-70%.

Материалы для изготовления подшипников качения

Для производства основных компонентов применяются хромистые стальные сплавы с высоким содержанием углерода ШХ15СГ, ШХ15 и пр., и легированные цементируемые стали. Для эксплуатации в условиях повышенных температурных режимов и в агрессивных условиях используют коррозионно-устойчивые и теплостойкие стальные сплавы.

Для сепараторов необходима углеродистая сталь, их производят методом штамповки. Если функционирование происходит при повышенной скорости вращения вала, сепарационные элементы делают из бронзы, латуни и пр.

Виды разрушений, критерии работоспособности, основные дефекты и возможность ремонта подшипников качения

Выход из строя и отказы в работе обычно связаны с нарушением условий эксплуатации, несвоевременной смазки или замены, а также применении элементов, не соответствующих заданным техническим параметрам.

Главными критериями, по которым оценивается работоспособность деталей является: длительность использования по показателю динамической и статической грузоподъемности. Для этого существует методика расчета условных параметров, которая базируется на частоте вращения обоймы. Ремонт возможен в редких случаях, в основном рекомендуется однозначная замена.

Компания Подшипник.моби предлагает шариковые и роликоподшипники качения всех типов и размеров по доступной цене. В электронных разделах каталога можно ознакомиться со всеми товарными позициями. Получите квалифицированную консультацию специалистов по контактному телефону или в режиме онлайн. Оказываем клиентам полную информационную и техническую поддержку.

Источник

Подшипники качения: классификация, таблица размеров, основные достоинства и недостатки

В современной промышленности самыми распространенными являются узлы, которые обеспечивают вращение вала с минимальным трением. На фото приведена классификация подшипников качения с разными элементами вращающихся тел, позволяющими снизить потери мощности.

Определение механизма

Сборное устройство является фрагментом опоры, которая поддерживает ось, иную движущуюся конструкцию с необходимой жесткостью. Изделие приводится в действие при помощи колебания, вращения с маленьким сопротивлением, берет на себя нагрузку и передает ее на элементы устройства. Фиксирует в нужной точке.

Систематизация

Деталь включает в себя две поверхности в виде колец, тел (шариков, конических, игольчатых, цилиндрических, сферических роликов), сепаратора, отделяющего элементы друг от друга и удерживающего их на определенной дистанции. Внутренние поверхности колец оснащены дорожками (желобами), по которым двигаются металлические тела. Виды подшипником качения различаются и классифицируются по следующим признакам.

По числу рядов

Конструкции могут быть:

Вышеописанные виды можно найти в каталоге интернет-магазина торгово-производственной компании «МПласт».

По форме элементов

Основные типы и назначение подшипников качения зависят от тел, находящихся внутри механизма:

В виде тел колебания используются:

По способу компенсации перекосов вала

Подстроиться под прогибы возможно при помощи самоустанавливающихся опор. Они представляют собой сферические узлы с шариками или роликами, с двумя дорожками для тел на одной поверхности и сферической обработкой другого кольца. Это позволяет при постоянном изменении направления осей сохранять устойчивое соприкосновение элементов без перегруза и ослабления. Свое применение они нашли в сельхозтехнике и агрегатах, где невозможно добиться точного совпадения плоскостей вращения вала и опоры.

Характеристики, маркировка подшипников качения, расшифровка и схема

Буква N обозначает цилиндрический роликоподшипник.

По способности воспринимать нагрузку

Механизмы делятся на:

По ширине

В ГОСТе 3395 прописаны устройства по конструктивным особенностям. Ширину обозначает седьмая цифра справа:

По габаритам при одинаковом внутреннем диаметре

Мы приводим таблицу с размерами серий подшипников качения с увеличением расстояния внешнего кольца при неизменной величине внутреннего.

Выше мы приводили примеры класса точности по международной классификации ISO. В Российской Федерации условные обозначения подшипников качения разделяется ГОСТом на категории:

Совпадение цифр в различных категориях обусловлено различием в градации, описанными в технической документации конструкторским бюро. Часть маркировки может не вписываться, если класс точности нулевой.

Мы привели основные характеристики, по которым квалифицируется узел. Но существуют и другие критерии, такие как: допуски и посадки, зазоры в подшипниках качения, материалы изготовления.

Радиальный просвет играет огромную роль в работе механизма. Это называется расстоянием между элементами колебания (шарики, ролики) и дорожкой на одном из колец. Слишком маленькое значение может привести к заклиниванию, во время эксплуатации происходит нагрев и расширение. Такая посадка именуется у токарей «с натяжкой». Больший размер приводит к постукиванию в самом узле и как следствие, появляется повышенный шум и вибрация. Маркируется зазор по ГОСТу 24810-81 и обозначается цифрами от 0 до 9.

Достоинства и недостатки подшипников качения

К плюсам необходимо отнести:

К минусам относятся:

Характеристики сильно отличаются и зависят от материала изготовления. Подавляющее большинство делается из сталей марок: ШХ15; ШХ15СГ; ШХ20СГ; ШХ4. Твердость достигается термической обработкой (закалкой). Особо ответственные конструкции производятся из 15 Г 1, 18ХГТ, 20Х2Н4А. Поверхности становятся устойчивыми к воздействию за счет цементации. Встречаются изделия для эксплуатации в агрессивных средах. Для них используются стали марок: 110Х18МШД и 95Х18Ш.

Подбор и расчет подшипников качения

При выборе узла необходимо учитывать номинальную долговечность. При производстве рассчитывается срок службы, который позволяет 90 процентам изделий из одной группы при одинаковых условиях эксплуатации выдержать нагрузку без возникновения следов усталости. В расчеты входят также динамическая мощность и грузоподъемность. Следует руководствоваться справочниками и документами ГОСТа за № 18854-82 и 18855-82. Там расписаны значения минимальной долговечности, например, для зубчатых редукторов не менее 10000 ч, а для червячных – 5000 ч. Существует технология подбора изделия для эксплуатации в других условиях.

Подшипники скольжения и качения имеют принципиальные отличия. Это определяет сферу их применения. За счет того, что в первых происходит постоянное смещение поверхностей относительно друг друга, узел очень критичен к наличию смазочного слоя. Обычно масло подается в зону трения под давлением, так как необходим зазор, обеспечивающий отсутствие прямого контакта. Это сильно усложняет всю конструкцию. Требуется иметь емкость для хранения и слива жидкости, систему подачи, насос и привод. Но при этом, этот механизм выдерживает достаточно большие нагрузки, и при правильной работе имеет неплохой ресурс.

Конструкция и устройство подшипников качения определяет область применения. Эти изделия способны работать как в условиях принудительной смазки, так и в суверенном режиме. Масло, помещенное заводом изготовителем в защищенное пространство, способно обеспечить необходимый ресурс без дополнительного вмешательства.

Узел по конструктивным особенностям несложный. Но деталь является высокоточным механизмом, требующим тщательной настройки всех станков. Между кольцами устанавливаются шарики или ролики. Их удерживает обойма на заданном расстоянии между собой. При этом второе кольцо при эксплуатации остается недвижимым.

Некоторые устройства выпускаются:

Вариации и технологические особенности узлов приведены в технических условиях ГОСТа 3395-89 и в документации изготовителей.

Сборка, монтаж и ремонт подшипников качения

Во время конечной операции особое уделяют внимание следующим требованиям:

При любых технологических процессах часть изделий не соответствует характеристикам, заявленным ГОСТом. Поэтому на заводах существует отдел по дефектации подшипников качения.

Браком является, если на детали имеются:

Допустимым является матовая поверхность шариков, роликов и беговых дорожек. Разрешаются небольшие царапины, риски, забоины, если они не мешают плавному вращению.

Последний операцией становится выбраковка изделия при помощи рук. Зажимают внутреннее кольцо (оно должно быть неподвижным), а наружное вращают. Отремонтированная деталь будет плавно двигаться, издавая глухой звук. Если появились стуки, щелчки и металлический лязг, то узел идет на переплавку.

Выбор лучшей смазки для подшипников качения

Смазочная жидкость необходима для продолжительной эксплуатации механизма. Она минимизирует деформацию и поломку всего узла. Является главным материалом для предотвращения соприкосновения роликов (шариков) с беговыми дорожками, при использовании которой уменьшается трение между этими элементами.

Масло или консистентная смазка решает следующие задачи:

Для разнообразных механизмов требуется разный смазочный материал. В зависимости от условий эксплуатации, температурного режима, степени нагрузки разработано несколько видов растворов:

В нашей статье мы привели общие сведения, основные критерии работоспособности, а также рассказали, где используются и для чего нужны подшипники качения. Огромный ассортимент этих изделий представляет интернет-магазин торгово-производственной компании «МПласт». За дополнительной информацией можно обратиться к менеджерам по телефону, которые помогут сделать правильный выбор.

Источник