Радиальные шарикоподшипники являются наиболее распространенными подшипниками качения. Применяются практически во всех видах оборудования. Рассчитан на восприятие радиальной нагрузки. Выдерживает небольшие осевые нагрузки. Этот тип подшипника имеет хорошие скоростные качества, но плохо работает при возникновении перекоса валов. Внутренний диаметр может быть от миллиметра до метра. Нагрузочная способность радиального шарикового подшипника по сравнению с другими типами аналогичного габарита небольшая.

Подшипники выполняются как открытыми, так и закрытыми защитными металлическими шайбами с одной или с обеих сторон, также применяются резиновые уплотнители. Данный тип подшипников выполняется со стальным штампованным сепаратором, с латунным сепаратором, с сепаратором из синтетической смолы (полиамид) и возможно исполнения без сепаратора.

Радиальные двухрядные шариковые подшипники.

Главная особенность конструкции – наличие сферической поверхности на внешнем кольце, что позволяет ликвидировать главный недостаток однорядного шарикового подшипника – невозможность работы при перекосе или изгибе валов.

Этот тип широко применяется в сельхозтехнике и других отраслях промышленности, где применяются длинные и тонкие валы при небольших нагрузках.

Радиальные роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами.

Телом качения в этом типе является ролик. Площадь взаимодействия с внешней и внутренней обоймами намного больше, чем в шариковых подшипниках. Как следствие, роликовые подшипники имеют большую нагрузочную способность. Конструктивным недостатком этого типа считается полное отсутствие восприятия осевой нагрузки и при работе с перекосом валов подшипник выходит из строя за короткий промежуток времени. Второй недостаток данной конструкции – плохая работа при больших скоростях вращения. В механических узлах этот тип применяется в паре с другими типами подшипников, которые принимают осевую нагрузку на себя. Радиальные роликовые подшипники используются при малых скоростях вращения и высокой радиальной нагрузке.

Различные типы однорядных цилиндрических роликоподшипников маркируются: NU, NJ, NUP, N, NF, двухрядные соответственно: NNU, NN, в зависимости от конструктивных особенностей. Некоторые цилиндрические роликоподшипники не имеют фланцев на наружном или внутреннем кольце, таким образом, кольца могут иметь осевое смещения относительно друг друга. Могут применяться в качестве подшипника, крепящего свободный конец вала.

Цилиндрические подшипники, в которых одно из колец имеет два борта, а другое лишь один, воспринимает осевые нагрузки в одном направлении.

Двухрядные цилиндрические подшипники имеют высокую радиальную жесткость и применяются в первую очередь в точных машинах.

Устанавливаемые сепараторы в основном стальные и латунные, реже используются сепараторы из полиамида.

Подшипники типа NU имеют два борта на наружном кольце, составляющих с кольцом единое целое, и внутреннее кольцо без бортов. Сочетание подшипника NU в сочетание с фасонным кольцом HJ может обеспечить одностороннюю осевую фиксацию положения вала. Не рекомендуется устанавливать фасонные кольца на обеих сторонах подшипника типа NU, так как это может привести к сжатию роликов в осевом направлении.

Подшипники типа N имеют два борта на внутреннем кольце.

Подшипники типа NJ имеют два борта на наружном кольце, и один борт на внутреннем кольце, так что может быть обеспечена одностороння фиксация вала. В случаи использования подшипника совместно с фасонным кольцо HJ могут также быть использованы для двухсторонней фиксации положения вала.

Подшипники типа NUP имеют два борта на наружном кольце, составляющие с кольцом единое целое, а внутренне кольцо имеет один борт, и один съемный борт-фланец, что обеспечивает двухстороннюю осевую фиксацию вала подшипником.

Двухрядные сферические роликовые подшипники.

Конструкция двухрядного сферического роликового подшипника объединила в себе все наилучшие технические характеристики двухрядного шарикового подшипника и цилиндрического роликового подшипника. Внутренняя поверхность внешней обоймы – сферическая, что позволяет компенсировать перекосы валов. Тело качения – ролик бочкообразной формы.

Подшипник хорошо работает при больших радиальных неравномерных нагрузках. Некоторые подшипники имеют конические отверстия и могут монтироваться непосредственно на конические и цилиндрические валы с использованием закрепительных втулок. Сепараторы изготавливаются из штампованной стали, латуни и полиамида.

Эта конструкция широко применяется в таких отраслях, как металлургия, горнодобывающая промышленность, тяжелое машиностроение.

Игольчатые подшипники.

Этот тип – аналог радиальных роликовых подшипников. Главное отличие – намного большее соотношение длины ролика и его диаметра (иголка). Восприятие нагрузок — такое же, как и у роликового подшипника. Главное преимущество этого типа – небольшие габариты. В механических узлах, где большие радиальные нагрузки и отсутствуют осевые нагрузки – рекомендуется использование именно этого типа. При этом габариты узла можно уменьшить в несколько раз.

Игольчатые подшипники широко применяются в полиграфии, конвейерных и фасовочных машинах, автомобилестроении

Радиально-упорные шариковые подшипники.

По своей конструкции радиально-упорные шариковые подшипники похожи на радиальные шариковые подшипники. Главное отличие этого типа – это возможность и необходимость одновременной работы при осевой и радиальной нагрузке. Без одновременного наличия обеих нагрузок работа подшипника невозможна. Эта конструкция обладает такими же скоростными характеристиками, как и обычный радиальный шариковый подшипник. Для одновременной работы при осевых нагрузках с разных сторон, подшипники объединяются в группы (дуплексы, триплексы).

Изготавливаются подшипники с четырьмя величинами угла контакта 15°, 25°,30°, 40°. Чем больше угол контакта, тем больше осевые нагрузки способен воспринимать подшипник. Меньший угол контакта предпочтителен для высокоскоростных режимов работы. Обычно устанавливаются спаренными, с правильно подобранным зазором между подшипниками. Сепараторы стальные, латунные и из полиамида.

Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники являются обычно двумя однорядными радиально-упорными шарикоподшипниками, установленными задним торцом к заднему торцу. кроме того конструктивно исполняются с одним внутренним и одним внешним кольцом, каждое из которых имеет дорожки качения. способны воспринимать осевые нагрузки в обоих направлениях. Этот тип широко применяется в автомобилестроении, производстве станков.

Конические роликовые подшипники.

Эта конструкция подшипника способна одновременно воспринимать большую радиальную и одностороннюю осевую нагрузку (для одиночной установки). Желательна работа при одновременном наличии обеих нагрузок. Тело качения в подшипнике – конический ролик. Устанавливаются, в основном, спаренными, так же, как и однорядные радиально-упорные подшипники. В этом случае необходимый внутренний зазор достигается подбором осевого расстояния между внутренними и внешними кольцами двух противоположных подшипников. Поскольку оба подшипника являются разъемными, монтаж внутренних колец с сепараторами и внешних колец может осуществляться независимо.

В зависимости от величины угла контакта, конические роликоподшипники делятся на три типа: с нормальным, средним и увеличенным углом. Производятся также двух- и четырехрядные конические роликоподшипники.

В основном применяются сепараторы из штампованной стали. Широкое применение эта конструкция нашла в металлургии и тяжелом машиностроении.

Упорные шариковые подшипники

Упорные шариковые подшипники рассчитаны на работу при осевой нагрузке. Наличие радиальной нагрузки недопустимо. У этой конструкции подшипников прекрасные скоростные качества, но невысокая нагрузочная способность.

Одинарные упорные шарикоподшипники состоят из шайбообразных колец с дорожками качения. Кольцо, примыкающее к валу, называется тугим кольцом упорного подшипника (внутреннее кольцо), наружное кольцо по другому называется свободным кольцом.

В двойных упорных шарикоподшипниках добавлено третье кольцо (центральное), являющееся свободным, и второй набор шариков.

Применяется также сферическое подкладное кольцо, устанавливаемое под свободным кольцом для компенсации несоосности и погрешности монтажа.

В подшипниках малого размера, как правило, применяются стальные штампованные сепараторы, в крупногабаритных — механически обработанные латунные.

Применяемые сепараторы штампованные стальные либо механически обработанные.

Упорные роликовые подшипники

В отличие от упорных шариковых подшипников телом качения в этой конструкции является ролик. Ролики могут быть цилиндрическими, коническими и сферическими.

Сферические упорные роликоподшипники могут компенсировать перекосы и несовпадения осей вала.

Данные подшипники имеют свободное кольцо со сферической дорожкой качения и набор установленных под углом бочкообразных роликов, являются самоустанавливающимися. Применяемые сепараторы штампованные стальные либо латунные.

Упорные роликовые подшипники применяются в тяжелых условиях работы, при больших осевых нагрузках. Основные отрасли использования – металлургия, горнодобывающая промышленность, энергетика.

Шарнирные подшипники.

У этого типа подшипника нет тела качения. При работе не происходит кругового вращения. Широкое применение эта группа подшипников нашла в автомобилестроении.

Сверхточные подшипники (прецизионные).

Сверхточные (прецизионные) подшипники – это подшипники нового поколения, разработанные для обеспечения высокой точности, высокой скорости вращения и высокой жесткости, необходимых для применений в станочном оборудовании.

Поскольку каждое применение обладает своими уникальными требованиями, а каждый тип подшипника – отличными от других характеристиками, то крайне важным является выбор типа подшипника на основании специфических требований конкретного применения.

Радиально-упорные шарикоподшипники

Цилиндрические роликоподшипники

Упорно-радиальные шарикоподшипники для опор шаровинтовых пар

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 об-ще-тех-ни-че-ских от-рас-лях, имеют од-но-ряд-ные и двух-ряд-ные, возможно использования и подшипники ша-ри-ко-вые ра-ди-аль-но-упор-ные, которые имеют че-ты-рех-то-чеч-ный кон-так-т.

Од-но-ряд-ные и двух-ряд-ные ша-ри-ко-вые подшипники ра-ди-аль-но-упор-ные, могут выпускаться как от-кры-ты-ми, так и на оборот, за-щит-ны-ми шайбами ме-тал-ли-че-ски-ми ну или кон-такт-ны-ми уплот-не-ни-я-ми. Под-шип-ни-ки, которые имеют че-ты-рех-то-чеч-ный кон-так-т, имеют разъёмные внут-рен-ни-е или наружные коль-ца и пред-на-зна-че-ны они больше для вос-при-я-тия нагрузок осе-вых. Обычно, ша-ри-ко-вые ра-ди-аль-но-упор-ные под-шип-ни-ки, сепараторы которых вы-пол-ня-ют- из стекло-наполненного по-ли-ами-да, так-же вполне воз-мож-ны выполнение со стальным штам-по-ван-ны-м сепаратором, ну или ла-тун-ны-м 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

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Кафедра механики композиционных материалов и конструкций

ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Цель работы: изучение классификации, конструкций и характеристик основных типов подшипников качения; ознакомление с условными обозначениями (маркировкой) подшипников.

Назначение подшипников.

Подшипники качения представляют собой опоры валов, осей и других деталей машин, подвижные элементы которых разделены телами качения.

Подшипники имеют малый момент трения, небольшой расход смазочного материала, просты в эксплуатации, взаимозаменяемы и поэтому являются наиболее распространенными.

Недостатки подшипников: низкая долговечность при больших скоростях, при ударных нагрузках, относительно большие радиальные размеры и масса.

Основные типы подшипников качения стандартизованы. Их изготовляют на специализированных заводах. Размеры и характеристики подшипников приведены в каталогах и справочниках /3/.

Конструкции и классификация.

Подшипник качения состоит из наружного 1 и внутреннего 2 колец, тел качения (шариков или роликов) 3 и сепаратора 4, разделяющего и направляющего тела качения (рис. 1). Поверхности на внутреннем и наружном кольцах, по которым перемещаются тела качения, называются дорожками качения.

Рис. 1 Конструкция и схема подшипника качения

Кольца и тела качения подшипников изготовляют из шарикоподшипниковых высокоуглеродистых хромистых сталей ШХ15, ШХ15СГ, легированных сталей 18ХГТ, 20Х2Н4А. Твердость колец и тел качения обычно 60…65 НRCэ.

Сепараторы изготовляют из мягких углеродистых сталей методом штамповки. Для высокоскоростных подшипников применяют сепараторы из антифрикционных бронз, анодированного дюралюминия, металлокерамики, текстолита, полиамидов, пластмасс.

По форме тел качения подшипники бывают шариковыми и роликовыми. Шариковые подшипники рекомендуется применять при относительно небольших нагрузках и больших скоростях вращения валов. Роликовые подшипники, напротив, используются при больших нагрузках и малых скоростях вращения валов. Так как у шариковых подшипников контакт тел качения с дорожками точечный, нагрузочная способность их значительно ниже, чем роликовых, у которых контакт роликов линейный.

По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники качения разделяются на:

радиальные , способные выдерживать радиальную нагрузку, перпендикулярную оси вращения подшипника;

упорные, способные выдерживать осевую нагрузку;

радиально-упорные , воспринимающие комбинированную радиальную и осевую нагрузки;

упорно-радиальные , воспринимающие осевую нагрузку и незначительную радиальную.

По числу рядов тел качения подшипники бывают однорядные, имеющие основное распространение, двух- и многорядные .

По способности самоустановки подшипники подразделяют на несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся , допускающие поворот внутреннего кольца по отношению к оси наружного кольца.

Подшипники одного типа и одного и того же посадочного размера (внутреннего диаметра) выпускают различных серий . Такие подшипники отличаются габаритными размерами и размером тел качения, что обеспечивает им различную нагрузочную способность и различную быстроходность. Подшипники более тяжелых серий имеют большие габариты, поэтому обладают более высокой грузоподъемностью, но они менее быстроходны.

Подшипники выпускают различных классов точности . Точность подшипников определяется точностью основных размеров деталей подшипника и точностью вращения.

Более высокий класс точности подшипника предусматривает уменьшение поля допуска его номинальных размеров.

Точность вращения подшипников характеризуется радиальными и боковыми биениями дорожек качения, биениями торцов внутреннего и наружного колец.

Повышение класса точности подшипника позволяет улучшить его технические показатели, при этом стоимость подшипника значительно возрастает.

Основные типы подшипников и их характеристики.

Шариковые радиальные однорядные подшипники (рис. 2, а) наиболее просты и дешевы в изготовлении, наиболее распространены. Подшипники способны воспринимать не только радиальную нагрузку, но и небольшую осевую в обоих направлениях, а также допускать небольшой перекос колец (не более 10"…15").

Существует большое количество конструктивных исполнений (модификаций) шариковых подшипников. В отличие от основной конструкции подшипник, например, может быть выполнен с канавкой на наружном кольце или может иметь защитную шайбу для предохранения от утечки смазочного материала и частичного попадания грязи и пыли и т.д. Разнообразны конструкции сепараторов.

Роликовые радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами (рис. 2, е, ж, з) благодаря увеличенной контактной поверхности допускают значительно большие нагрузки, чем шариковые, но способны воспринимать только радиальную нагрузку. Для подшипников такого типа перекосы валов не должны превышать 2", в противном случае появляются большие давления на краях тел качения, что снижает долговечность.

По своему конструктивному исполнению роликовые радиальные подшипники допускают некоторое осевое перемещение внутреннего кольца относительно наружного, что дает возможность использовать их в качестве плавающих опор.

Кроме подшипников основного типа с бортами на внутреннем кольце (рис. 2, е) выпускаются подшипники с бортом на наружном кольце (рис. 2, ж) или с дополнительным бортом и упорной шайбой (рис. 2, з) и т. д.

Роликовый радиальный двухрядный подшипник с короткими цилиндрическими роликами (рис. 2, и) применяют для быстроходных, требующих точного вращения валов. Точность достигается благодаря высокой жесткости, обеспеченной большим числом тел качения.

Роликовые подшипники с витыми роликами (рис. 2, к) имеют высокую радиальную податливость роликов и, как следствие, высокую демпфирующую способность. Они воспринимают только радиальную нагрузку, но имеют меньшую грузоподъемность, чем подшипники со сплошными роликами.

Разновидностью роликовых подшипников являются игольчатые подшипники (рис. 2, н), диаметр тел качения которых много меньше их длины. Эти подшипники имеют малые радиальные габариты и могут использоваться без одного из колец (рис. 2, о). Роль наружного кольца в случае его отсутствия играет корпус, а внутреннего – вал.

Игольчатые подшипники обладают высокой жесткостью и могут использоваться в качестве высокоточных опор. Из-за потенциально большого числа возможных контактов игольчатые подшипники обладают высокими

а) б) в) г) д)

е) ж) з) и) к)

л) м) н) о)

Рис. 2 Подшипники качения

демпфирующими свойствами, поэтому допустимо их применение при значительном уровне вибрации.

Подшипники воспринимают только радиальные нагрузки, чувствительны к прогибам валов и несоосности посадочных поверхностей.

Шариковые радиальные двухрядные сферические подшипники (рис. 2, б) предназначены для восприятия радиальных нагрузок при возможных значительных (до 4°) перекосах колец подшипников, которые могут быть вызваны несоосностью отверстий под подшипники или большими упругими деформациями валов.

Дорожка качения наружного кольца представляет собой сферическую поверхность, что существенно снижает требования к соосности колец подшипника и делает его самоустанавливающимся.

Подшипники способны воспринять небольшую осевую нагрузку (не больше четверти радиальной). Очевидно также, что двухрядные подшипники имеют большую грузоподъемность, чем однорядные.

Роликовые радиальные двухрядные сферические подшипники (рис. 2, л) как и аналогичные шариковые имеют сферическую поверхность дорожки качения наружного кольца, а также бочкообразную форму роликов, что позволяет использовать их при возможных значительных перекосах колец. Подшипники могут выдерживать большие радиальные нагрузки, но технология изготовления их сложна.

Шариковые радиально-упорные подшипники (рис. 2, в) воспринимают радиальные и односторонние осевые нагрузки.

В отличие от радиальных шариковых данные подшипники имеют в наружном кольце более высокий борт с одной стороны беговой дорожки. Другой борт наружного кольца срезан почти полностью, что позволяет закладывать в подшипник на 40% больше шариков того же диаметра, что в обычный радиальный подшипник. Радиальная грузоподъемность этих подшипников больше на 40%, чем радиальных однорядных шариковых подшипников.

Допустимая осевая нагрузка для подшипника зависит от номинального угла контакта тел качения с кольцами α. Подшипники выполняют с номинальными углами контакта α = 12°, α = 26°, α = 36, которые определяют конструктивные особенности данных подшипников.

Подшипники часто устанавливают по два в опоре, что обеспечивает большую грузоподъемность опоры, способность ее воспринимать двухсторонние осевые нагрузки.

На рис. 2, г показан шариковый радиально-упорный двухрядный подшипник, воспринимающий значительные радиальные и осевые нагрузки в условиях высоких требований к жесткости опоры.

Шариковый радиально-упорный однорядный подшипник с разъемным внутренним (рис. 2, д) или наружным кольцом используют при радиальных и двухсторонних осевых нагрузках в условиях стесненных габаритов по оси.

Роликовые радиально-упорные конические подшипники (рис. 2, м) имеют тела качения в форме усеченного конуса и съемное наружное кольцо. Такая конструкция подшипников позволяет производить раздельный монтаж

и демонтаж колец. При монтаже и эксплуатации подшипники нуждаются в регулировании осевых зазоров.

Подшипники воспринимают радиальные и односторонние осевые нагрузки. Осевая нагрузочная способность подшипников возрастает с увеличением угла конусности наружного кольца α.

Наряду с основной конструкцией подшипников, имеющей угол конусности наружного кольца α = 10°…16°, выпускаются подшипники с большим углом конусности α = 20°…30°, а также подшипники двух- и четырехрядные.

Конические роликовые подшипники широко применяются в машиностроении, отличаются удобством монтажа, имеют большую нагрузочную способность по сравнению радиально-упорными шариковыми подшипниками (примерно в 1,5 раза).

Шариковые упорные подшипники (рис. 2, п) воспринимают только осевую нагрузку.

Эти подшипники удовлетворительно работают при небольших скоростях (до 10 м/с). При высоких частотах вращения подшипники работаю плохо вследствие появления центробежных сил и гироскопических моментов, действующих на шарики. На горизонтальных валах они работают хуже, чем на вертикальных, и требуют хорошей регулировки или постоянного поджатия колец пружинами.

Подшипники могут выполняться двухсторонними со средним, закрепляемым на валу кольцом, имеющим два желоба (рис. 2, р).

Роликовые упорные подшипники воспринимают большие осевые нагрузки при небольших частотах вращения.

Во избежание скольжения, связанного с формой тел качения, подшипники выполняют с коническими роликами (рис. 2, с) или с короткими цилиндрическими роликами.

Краткое описание основных типов подшипников необходимо дополнить упоминанием о многообразии конструктивных решений. Все конструктивные особенности используются для повышения надежности и точности подшипников, улучшения их технических показателей и облегчения монтажа.

Условные обозначения (маркировка) подшипников.

Каждый подшипник имеет условное обозначение (ГОСТ 3189-75), расположенное на торце одного из колец, там же указан номер завода-изготовителя. Условные обозначения необходимы для соответствующих указаний в документации, спецификациях, на чертежах и т. д.

Основное условное обозначение подшипника состоит из 7 цифр.

Две первые цифры справа обозначают внутренний диаметр подшипника , деленный на 5 (для подшипников с внутренним диаметром от 20 до 495 мм). Подшипники с внутренним диаметром от 10 до 17 мм имеют следующие обозначения диаметра:

Для подшипников с внутренним диаметром до 9 мм включительно первая цифра справа указывает фактический размер внутреннего диаметра, при этом цифра 0 сдвигается на третье место, а вторая цифра обозначает серию подшипника.

Для подшипников с внутренним диаметром 495 мм и более вместо последних двух цифр ставится дробная черта, справа от которой указывается фактический размер внутреннего диаметра.

Третья и седьмая цифры справа обозначают серии подшипника .

Четвертая цифра справа обозначает тип подшипника :

Пятая или пятая и шестая цифра справа, вводимые не для всех подшипников, обозначают конструктивные особенности подшипника , например, номинальный угол контакта тел качения с наружным кольцом в радиально-упорных подшипниках, наличие стопорной канавки на одном из колец, наличие встроенных уплотнений и т. д.

Нули в условном обозначении подшипника не проставляются, если левее стоящие цифры также являются нулями. Это позволяет сократить обозначение для часто употребляемых подшипников.

Цифры, стоящие через тире слева перед основным условным обозначением подшипника, обозначают его класс точности . Подшипники качения выпускаются следующих классов точности: 0 – нормальный, 6 – повышенный, 5 – высокий, 4 – особо высокий, 2 – сверхвысокий. С переходом от класса 0 к классу 2 допуски на боковое и радиальное биение уменьшаются, примерно, в пять раз, а стоимость увеличивается в десять раз.

Для большинства валов и осей общего назначения применяют подшипники нормального класса точности, соответствующая цифра в условном обозначении не проставляется.

Для работы подшипников при повышенных температурах, в агрессивных средах либо других особых условиях подшипники изготавливаются по специальным требованиям, из специальных материалов, с некоторыми изменениями конструкции. Сведения об этом содержатся в дополнительных обозначениях, находящихся справа от основного условного обозначения подшипника.

Дополнительные обозначения состоят из сочетания букв и цифр. Цифра, стоящая после буквы указывает на порядковый номер исполнения либо соответствует определенному виду отличительного признака.

Примеры условных обозначений подшипников.

206 – подшипник шариковый радиальный однорядный (0) легкой серии (2) с внутренним диаметром 30 мм (06) нормального класса точности (0);

5–206 – тот же подшипник высокого класса точности 5;

203 – подшипник шариковый радиальный однорядный (0) легкой серии (2) с внутренним диаметром 17 мм (03) нормального класса точности (0);

26 – подшипник шариковый радиальный однорядный (0) легкой серии (2) с внутренним диаметром 6 мм (6);

73/675 – подшипник роликовый конический радиально-упорный (7) средней серии (3) с внутренним диаметром 675мм;

7315 - подшипник роликовый конический радиально-упорный (7) средней серии (3) с внутренним диаметром 75 мм (15) нормального класса точности (0);

27315 – подшипник роликовый конический радиально-упорный (7) с большим углом конусности (2) средней серии (3) с внутренним диаметром 75 мм (15) нормального класса точности (0);

1027315 – подшипник роликовый конический радиально-упорный (7) с большим углом конусности (2) нормальной (1) средней (3) серии с внутренним диаметром 75 мм (15) нормального класса точности (0);

6–2208 – подшипник роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами (2) легкой серии (2) с внутренним диаметром 40 мм (08) повышенного класса точности 6 (6);

32208Б – подшипник роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами (2) с бортами на наружном кольце (3) узкой (0) легкой (2) серии с внутренним диаметром 40 мм (08) нормального класса точности (0) с бронзовым сепаратором (Б);

150212 – подшипник шариковый радиальный однорядный (0) с одной защитной шайбой и со стопорной канавкой на наружном кольце (15) легкой (2) узкой (0) серии с внутренним диаметром 60 мм (12) нормального класса точности (0);

36210 – подшипник шариковый радиально – упорный однорядный (6) с углом контакта α = 12° (3) легкой (2) узкой (0) серии с внутренним диаметром 50 мм (10) нормального класса точности (0);

46210 - подшипник шариковый радиально – упорный однорядный (6) с углом контакта α = 26° (3) легкой (2) узкой (0) серии с внутренним диаметром 50 мм (10) нормального класса точности (0);

8311 – подшипник шариковый упорный (8) одинарный средней (3) узкой (0) серии с внутренним диаметром 55 мм (11) нормального класса точности (0);

38311 - подшипник шариковый упорный (8) двойной (3) средней (3) узкой (0) серии с внутренним диаметром 55 мм (11) нормального класса точности (0).

Порядок выполнения работы.

Ознакомиться с конструкцией основных типов подшипников по методическому указанию и предложенным образцам.

Определить тип изучаемых подшипников, выполнить их эскиз, произвести замеры в соответствие с таблицей отчета.

Найти изучаемые подшипники в справочной литературе, выписать их характеристики в соответствие с таблицей отчета.

Расшифровать условные обозначения (маркировку) подшипников, пользуясь методическими указаниями.

Контрольные вопросы.

Из каких деталей состоит подшипник качения?

Каково назначение сепаратора?

Из каких материалов изготовляют тела качения, кольца и сепараторы подшипников качения?

Каковы достоинства и недостатки подшипников качения?

По каким признакам классифицируют подшипники качения?

Для чего изготовляют подшипники различных серий?

Чем отличаются подшипники различных классов точности?

Какие виды шариковых и роликовых подшипников вы знаете?

Каковы достоинства и недостатки роликовых подшипников по сравнению с шариковыми подшипниками?

Каковы основные особенности и преимущества шариковых радиальных подшипников?

В чем достоинства и недостатки роликовых радиальных подшипников по сравнению с шариковыми радиальными подшипниками?

Каковы особенности конструкции и работы игольчатых подшипников?

Какова особенность конструкции и применения шариковых и роликовых радиальных сферических подшипников?

Дайте сравнительную характеристику радиально-упорных шариковых и роликовых подшипников.

Каковы особенности конструкции и применения упорных шариковых и роликовых подшипников?

Что и как можно узнать из условного обозначения подшипника?

Список литературы .

1. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.

2. Иосилевич Г.Б. детали машин. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с.

3. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 340 с.

Лабораторная работа

ПОДШИПНИКИ ТРЕНИЯ КАЧЕНИЯ

Эскиз подшипников

Параметры подшипников