Подшипники.
Назначение подшипников - поддерживать вращающиеся валы и оси в пространстве, обеспечивая им возможность вращения или качания, и воспринимать действующие на них нагрузки. Подшипники могут также поддерживать детали, вращающиеся вокруг осей или валов, например шкивы, шестерни и др.
По виду трения подшипники разделяют на подшипники скольжения рис. 2.1 и качения рис. 2.
Подшипники качения — это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения качения.
Подшипники качения рис 2 состоят из следующих деталей рис.2 1) наружного кольца ; 2) внутреннего кольца; 3)дорожки качения; 4) тел качения (шариков или роликов); 5) сепараторов, разделяющих и направляющих тела качения. В совмещенных опорах одно или оба кольца могут отсутствовать. В них тела качения катятся непосредственно по канавкам вала или корпуса. Подшипниковые кольца и тела качения изготавливают из хромистых сталей ШХ 6, ШХ 9, ШХ 15, ШХ 15ГС, хромоникелевых сталей: 12 ХНЗА, 12Х2Н4А и др.. Изготовленные детали термически обрабатывают до твёрдости НRC 62-65, затем шлифуют и полируют. Сепараторы изготавливают из листовой стали (штампованные сепараторы), бронзы АЖМц 10 – 3 – 1,5 алюминиевых сплавов (литые сепараторы), текстолита. Отечественная промышленность изготавливает подшипники размером от 1,5 мм до 2,6 м по наружному диаметру и массой от 0,5г до 3,5т [Добровольский]
Подшипниковые узлы, кроме собственно подшипников качения, включают корпуса с крышками, устройства для крепления колец подшипников, защитные и смазочные устройства.
Основные достоинства подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения:
1) меньшие моменты сил трения и теплообразование; малая зависимость моментов сил трения от скорости; значительно меньшие (в 5—10 раз), чем в подшипниках скольжения,
пусковые моменты;
2) значительно меньшие требования по уходу, меньший расход смазочных материалов;
3) большая несущая способность на единицу ширины подшипника
4) значительно меньший расход цветных металлов, меньшие требования к материалу и к термической обработке валов.
К недостаткам подшипников качения от носятся:
1)повышенные диаметральные габариты;
2)высокие контактные напряжения и поэтому ограниченный срок службы при большом его рассеянии;
3) высокая стоимость уникальных подшипников при мелкосерийном производстве;
4) меньшая способность демпфировать колебания, чем у подшипников скольжения;
5);повышенный шум при высоких частотах вращения.
Подшипники скольжения - это опоры вращающихся деталей, работающие в условиях скольжения поверхности цапфы по поверхности подшипника.
Основным видом опор осей и валов являются подшипники скольжения.
По направлению воспринимаемых нагрузок различают: опорные подшипники, воспринимающие нагрузку, направленную перпендикулярно к оси вала; упорные подшипники или подпятники, воспринимающие нагрузку, действующую вдоль оси вала; опорно-упорные подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки одновременно.
К преимуществам подшипников скольжения по сравнению с подшипниками качения относятся:
1) меньшие размеры по диаметру;
2)способность эластично воспринимать ударные нагрузки благодаря наличию масляной пленки, являющейся своего рода буфером:
3) хорошая работа при больших числах оборотов вала и больших нагрузках;
4)более простой монтаж разъемных подшипников.
Основными недостатками подшипников скольжения являются:
1)сравнительно большой коэффициент трения;
2) большая длина вдоль оси вала;
3) необходимость применения цветных металлов для изготовления вкладышей.
Классификация подшипников качения и их маркировка.
Подшипники качения классифицируются по следующим основным признакам:
1. По форме тел качения:
· шариковые;
· роликовые, которые могут быть с:
а) цилиндрическими,
б) коническими,
в) бочкообразными,
г) игольчатыми,
д) витыми роликами.
2. По направлению воспринимаемой нагрузки:
· радиальные
· радиально упорные
· упорные
3. По числу тел качения:
· однорядные
· многорядные
4. По способности самоустанавливаться:
· самоустанавливающиеся (сферические)
· несамоустанавливающиеся
5. По габаритным размерам – на серии
Для каждого типа подшипников при одинаковом внутреннем диаметре и месту несколько серий отличающихся размерами колец и формой тела качения.
В зависимости от размера внешнего (наружного) Ø подшипника размеченной серии: сверхлегкие, особо лёгкие, лёгкие, средние, тяжёлые.
В зависимости от ширины подшипника серии бывают: узкие, нормальные, широкие и особо широкие.
Подшипники качения маркируются цифрами и буквами наносимыми на торец колец и условно означают
внутренний диаметр, серию, тип, класс точности, конструктивные особенности и др.
2е– первые цифры справа обозначают его внутренний диаметр; для подшипников с d= 20÷495 мм, размер внутреннего d определяется умножением последующих 2х цифр и 5.
Например подшипник 7309
d= 45 мм (внутренний диаметр)
3- 1 цифра справа обозначает серийный № подшипника
„1” - особо лёгкая серия, „2” - лёгкая, „3” - средняя, „4” - тяжёлая, „5” - лёгкая широкая, „6” - средняя широкая, и т. д.; т. е. подшипник 7309 средней серии
4я – цифра справа обозначает тип подшипника:
„0” – радиальный шариковый однорядный;
„1” –радиальный шариковый сферический;
„2” – радиальный с короткими цилиндрическими роликами;
„3” – радиальный роликовый сферический;
„4” – радиальный роликовый с длинными роликами или игольчатый;
„5” – радиальный роликовый с витыми роликами;
„6” – радиально-упорный шариковый;
„7” – роликовый конический;
„8” – упорный шариковый;
„9” – упорный роликовый;
Из условия выше ═> 7309 – подшипник роликовый конический.
5 или 5 и 6 цифры справа обозначают отношение конструкции подшипника от основного типа.
Например подшипник 7309 (основной конструкции 5й цифры не имеет, а аналогичный 67309 выпускается с бортом.
Буквы впереди цифр (1 или 2) указывают класс точности подшипника.
Н – нормальный класс точности;
П – повышенный;
В – высокий;
А – особо высокий;
С – сверх высокий;
ВП; АП;СА - промежуточные у подшипников нормального класс, буква Н не ставится.
Из условия выше ═> П– 7309 нормального класса точности.
Примеры обозначения подшипников:
211- П радиальный шариковый однорядный, легкой серии с внутренним d =55 мм нормальным классом точности.
П 405 - П радиальный шариковый однорядный тяжёлой серии с d =25 мм повышенным классом точности.
В 2208 - П радиальный роликовый с короткими цилиндрическими роликами, лёгкой серии d =40 мм, высокого класса точности.
Госты:
1. Шариковые радиальные, однорядные подшипники по ГОСТ 8338- 57
