Классификация подшипников качения

Подшипники качения - это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения. Подшипники качения – наиболее широко стандартизованная группа деталей. В сравнении с подшипниками скольжения они имеют меньшее сопротивление трению, не требуют расхода цветных металлов. К их недостаткам можно отнести меньшую в сравнении с подшипниками скольжения способность к демпфорованию ударных и переменных нагрузках.

Подшипники в отечественной промышленности выпускают в диапазоне: 3…10 мм через 1 мм, 10…20 мм через 2…3 мм, 20…110 мм через 5 мм, 110…200 мм через 10 мм, до 500 мм через 20 мм.

В зависимости от назначения конструкции, в которой применяются подшипники, их различают по форме тел качения и виду воспринимаемой им нагрузки следующим образом:

Более быстроходные имеют на 70-90% большую

грузоподъемность

Роликовые подшипники изготав - ливаются с короткими и длинными цилиндрическими, витыми, кони -ческими и бочкообразными роликами.

Подшипники по направлению действия воспринимаемых ими сил бывают:

 

В зависимости от величины и длительности действия воспринимаемых подшипником нагрузок, подшипники различаются по размерным сериям диаметров и сериям ширин:

 

Особенности конструкции подшипников качения

Особую группу подшипников составляют сферические подшипники. Они применяются при наличии перекосов наружного и внутреннего колец подшипников, вызванных значительными прогибами валов, несоосностью опор при монтаже и т.д. Наличии сферической поверхности (рис.1) позволяет подшипнику самоустановиться и производить восприятие радиальных и небольших осевых нагрузок.

Основными деталями подшипников качения являются:

1 – наружное кольцо, 2 – внутреннее кольцо, 3 – тело качения, 4 – сепаратор

 

Рис. 1

Детали подшипников качения

Конструкция сепараторов может быть различной: они выполняются штампованными или цельными сверленными (последние преимущественно для более нагруженных подшипников). При изготовлении штамповкой сепараторы бывают составными и соединенными заклепками или цельными, выполненными цельными лепестками.

 

Материалы для изготовления деталей подшипников качения

Сепараторы подшипников качения выполняются из мягких сталей, латуни, бронзы, дюралюминия и текстолита, остальные детали – из шарикоподшипниковых сталей марок ШХ15, ШХ9, ШХ15СГ и др. Для работы в условия высокой температуры применяют быстрорежущие стали и металлокерамику.

 

Подбор подшипников качения

Тела качения и дорожки качения подвержены воздействию контактных напряжений. В результате этого воздействия может происходить усталостное выкрашивание контактирующих поверхностей после длительного времени их работы. К видам разрушения подшипников относят абразивный износ, возникающий в результате недостаточной защиты от абразивных частиц. Для быстроходных подшипников характерно разрушение сепараторов. При сильных перекосах валов может наблюдаться раскалывание колец и тел качения от воздействия ударных нагрузок. Кроме того возможны остаточные деформации деталей подшипников, происходящие у тихоходных подшипников при перегрузках.

Практический расчет (подбор) подшипников проводят не по истинным напряжениям контакта, а по условным напряжениям (расчет стандартизирован ГОСТ 18854-73, ГОСТ 18855-73).